Quo vadis?

Quo vadis?

© Dr. Heinz-Dieter Molitor
10.07.2009
[Teil 2:
Anforderungen an Substrate]
Das Substrat ist ein weiteres entscheidendes Merkmal in der Raumbegrünung.

Bei der so genannten „Hydrokultur“ und bei Seramis® ist das jeweilige Substrat sogar System bestimmend. Im Verlauf der letzten 30 Jahre hat es eine Vielzahl unterschiedlicher Substrate in der Raumbegrünung gegeben und ein Ende der Entwicklung ist nicht abzusehen. Um 1980 und in den folgenden Jahren wurde neben Blähton auch Steinwolle eingesetzt, oder „Grolit 2000“ des Tonwerkes Scharrel, das durchaus als Vorläufer von Seramis angesehen werden kann. 1990 erschien dann Seramis® auf dem Markt. In den letzten Jahren werden verstärkt natürliche Granulate, wie Bims, Lava und Zeolithe eingesetzt.

Grundsätzliche Anforderungen
Aufgabe des Substrates ist es zunächst den Pflanzen Halt zu geben. Es kann zudem Wasser mit darin gelösten Nährstoffen speichern und kapillar weiter leiten. Wegen der langen Standzeit der Pflanzungen muss das Substrat strukturstabil sein. Mineralische Substrate werden dieser Forderung besonders gerecht. Synthetische Materialien auf Kunststoffbasis kämen ebenfalls in Betracht, sind aber bis auf wenige Ausnahmen, bisher nicht gebräuchlich. Organische Substrate sind hingegen wegen der rasch einsetzenden mikrobiellen Zersetzung für eine dauerhafte Begrünung kaum geeignet. Selbst scheinbar widerstandsfähige Materialien, wie Kokosfasern, Rinde und grober Torf können dem mikrobiellen Angriff nicht ausreichend standhalten. In der FLLRichtlinie Innenraumbegrünung (2002) wird deshalb der organische Anteil in Mischungen konsequenterweise auf 5 Vol.-% begrenzt. Außerdem werden Gründe des Brandschutzes dafür geltend gemacht. Es überrascht, dass neuerdings organische Substrate für die Raumbegrünung wieder ernsthaft in Betracht gezogen werden.

Besondere Bedeutung haben die chemischen Eigenschaften des Substrates, da sie das Pflanzenwachstum unmittelbar beeinflussen können. Dies betrifft den Salzgehalt oder den Gehalt an bestimmten Schadstoffen, wie Chlorid, Natrium oder Fluorid. Der Kalkgehalt wirkt indirekt über den pH-Wert. Für einzelne Produkte liegen dazu Empfehlungen zu Richtwerten vor.

Weniger Beachtung finden bisher Wechselwirkungen zwischen dem Substrat und den Nährelementen in der Nährlösung, die erheblich sein können. Diese betreffen direkte Reaktionen zwischen dem Substrat und einzelnen Inhaltsstoffen in der Nährlösung. Sie können zu einer Festlegung bestimmter Nährstoffe führen, die dann für Pflanzen nicht oder zumindest nur noch schwer verfügbar sind. So kann beispielsweise das im Substrat enthaltene Eisen oder Mangan mit dem Phosphor der Nährlösung schwerlösliche Verbindungen eingehen. Im Vergleich dazu sind äquivalente Austauschprozesse umkehrbar.

Diese auch als Pufferung bezeichnete Eigenschaft kann eine Über- oder Unterversorgung mit Nährstoffen abmildern oder einer Änderung des pH-Wertes entgegenwirken. Diese Eigenschaft wird in der Praxis allerdings häufig überschätzt und dürfte angesichts der langen Standzeit einer Begrünung keine nennenswerte praktische Bedeutung haben. Neuerdings wird die Diskussion um die Pufferung in Zusammenhang mit zeolithehaltigen Granulaten neu belebt.

Neben den chemischen Eigenschaften sind bestimmte physikalische Parameter von Bedeutung. So wirkt sich das Trockenraumgewicht auf das Gewicht der Gefäße und auf die statische Belastung aus. Hinzu kommt das Gewicht der speicherbaren Wassermenge. Die Anforderungen an die maximale Wasserkapazität hängen dabei von der Art der Wasserspeicherung ab.


Tab 1 - Kulturverfahren in der Raumbegrünung



In diesem Zusammenhang spielt auch die kapillare Wassersteighöhe als Kennwert eine wichtige Rolle, da von ihr die mögliche Schichthöhe oder der Schichtaufbau abhängt. Unter Umständen kann als weiteres Merkmal die Trittfestigkeit oder mechanische Belastbarkeit des Substrates von Bedeutung sein.

Teil 3:
Blähton und Seramis


Blähton und Seramis werden beide aus natürlichem Rohton hergestellt. Bedingt durch das Herstellungsverfahren haben beide aber völlig unterschiedliche Eigenschaften.
Dadurch eröffnen sich auch grundsätzlich verschiedene Formen der Anwendung und Möglichkeiten in der Raumbegrünung.

Blähton
Blähton wird in Drehöfen aus Rohton gebläht und und bei Temperaturen von etwa 1150 °C gebrannt. Auf diese Weise entstehen runde Körner, deren Oberfläche rau und durch die eingetretene Sinterung weitgehend geschlossen ist (Keramik). Die Wasserspeicherfähigkeit von Blähton ist vergleichsweise gering und von untergeordneter Bedeutung, da er in Verbindung mit einem Nährlösungsanstau angewendet wird. Aufgabe des Blähtons ist es die Nährlösung aus der Anstauzone kapillar nach oben zu führen. Der kapillare Aufstieg ist auf etwa 15 cm begrenzt.

Risiken können sich bei Blähton durch zu hohen Salz- oder Kalkgehalt und insbesondere durch zu hohe Fluoridgehalte ergeben. Aus diesem Grund wird die Qualität von Blähton im Rahmen der RAL-Gütesicherung überwacht und durch das Qualitätszeichen (Abb. 1) kenntlich gemacht. Der Einsatz von nicht gütegesichertem Blähton kann erfahrungsgemäß mit einem hohen Risiko verbunden sein (siehe Abb. 2). Blähton ist, da aus Naturton hergestellt, nicht völlig homogen. Abhängig vom eingesetzten Rohton können Farbe und Oberflächenstruktur variieren. Dadurch erklären sich auch die in jüngerer Zeit aufgetretenen Probleme mit Salzablagerungen auf der Substratoberfläche.


Tab 2 - Kulturverfahren in der Raumbegrünung



In Deutschland gibt es zwei Hersteller, die Blähton für den Pflanzenbau produzieren: Fibo Exclay in Lamstedt und Liapor in Tuningen. Das RAL-Gütezeichen (ist derzeit für die Produkte von FiboExclay „Lamstedt Ton“ der Körnung 4/8, 8/16 und für die Sondermischung vergeben. Dieser Blähton wird auch unter weiteren Markennamen vertrieben, wie „Blusana“, Magic Green“ „Fleur ami“ oder CN-Blähton“.

Liapor® -Blähton wird exklusiv unter dem Markennamen „Hydroton®“ von Ökotau Easy Green in Eschborn vertrieben. Dieser Blähton besitzt nicht das RAL Gütezeichen.

Die Blähtonkörner sind fast ideal rund, weshalb die Scherfestigkeit deutlich geringer als bei dem mehr nierenförmigen Lamstedter Blähton ist. Aus optischen Gründen wird teilweise dennoch die runde Kornform bewusst in der Raumbegrünung eingesetzt oder zumindest die obere Schicht damit gestaltet.

Eine Sonderform stellt gebrochener Blähton dar, der überwiegend in Mischungen zusammen mit anderen Bestandteilen eingesetzt wird. Er weist eine höhere Wasserspeicherfähigkeit und eine geringere Wassersteighöhe auf. Blähton der Körnung 8/16 wird vor allem bei dem „Hydrokultur-Verfahren mit Nährlösungsanstau eingesetzt. Dabei kommen speziell in Blähton angezogene Pflanzen zum Einsatz. Sofern ein ausreichender Abstand zur Anstauzone eingehalten wird, können auch Erdpflanzen verwendet werden. Dabei wird die Blähtonkörnung 4/8 oder gebrochener Blähton eingesetzt.

Seramis
Seramis® wird von der Firma Mars in Mogendorf hergestellt und 1990 in den Markt eingeführt. Grundlage für die Herstellung sind Westerwälder Tone, die in einem aufwändigen Verfahren zunächst porosiert, dann getrocknet und schließlich gebrannt werden. Die Brenntemperatur ist deutlich niedriger als bei der Blähtonherstellung, so dass die Oberfläche der Granulate nicht versintert. Es entsteht ein offenporiges Granulat, dass 100 % seines Eigengewichtes an Wasser aufnehmen kann. Die Wasserspeicherung kann demzufolge beim Seramis®-System ausschließlich über das Granulat erfolgen. Bei einer Wassersteighöhe von 26 cm (24 Stunden) werden variable Schichthöhen bis etwa 70 cm möglich.

Dies lässt sich gezielt bei der vertikalen Gestaltung von Landschaften nutzen. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften werden durch Eigenuntersuchung überwacht. Probleme durch Schadstoffgehalte hat es bisher nicht gegeben. Herstellungsbedingt ist Seramisgranulat sehr homogen in der Zusammensetzung. Verschiedentlich wurden von anderen Firmen Granulate mit ähnlichen Eigenschaften angeboten, die sich aber nicht durchsetzen konnten.

In Verbindung mit Seramis kommen herkömmlich angezogene Pflanzen in gärtnerischer Erde zum Einsatz. Dabei wird ein Volumenverhältnis zum Wurzelballen von mindestens 3:1, besser 4:1 empfohlen.

Teil 4:
Natürliche Granulate

Seit einigen Jahren werden verstärkt Substrate auf Basis natürlicher Granulate eingesetzt Nicht zuletzt unter dem Einfluss der Firma Lechuza sind diese nicht nur bei flächigen Begrünungen, sonder zunehmend auch bei Gefäßen anzutreffen.

Meist handelt es sich dabei um Mischungen definierter Körnungen aus Bims, Lava und Zeolithe. Sie sind alle vulkanischen Ursprungs und haben jeweils sehr unterschiedliche Eigenschaften. Je nach Anforderung im Einzelfall lassen sich durch Variation der jeweiligen Anteile gewünschte Eigenschaften einstellen. Tabelle 1 gibt einen Überblick der relevanten physikalischen Eigenschaften der Ausgangssubstrate im Vergleich zu Blähton und Seramis. Lava und Zeolithe fallen dabei durch ein relativ hohes Volumengewicht auf. Die Wassersteighöhe ist niedriger als bei Blähton und Bims. Unangefochten an der Spitze liegt bei dieser Eigenschaft und bei der Wasserspeicherkapazität das Seramisgranulat.

Die verschiedenen Substrate können teilweise deutlich die Zusammensetzung einer Nährlösung verändern. (Tab. 3). So ging bei einem Überstau mit einer definierten Nährlösung unter dem Einfluss von Seramis innerhalb von 24 Stunden die Phosphatkonzentration deutlich zurück. Dies erklärt sich durch Ausfällung als Folge des hohen Eisengehaltes. Ein ähnlicher Effekt ließ sich auch bei Lava und Zeolithe nachweisen, wobei dieser bei Zeolithe durch hohe Ca- Konzentrationen verursacht sein dürfte.


Tab.3 - Kulturverfahren in der Raumbegrünung


Besonders auffällig ist bei Zeolithe die starke Bindung von Ammonium und Kalium im Austausch gegen Natrium und Calzium. Diese ist auf die außerordentlich hohe Kationenaustauschkapazität zurückzuführen. Die Bewertung dieser Wirkung aus praktischer Sicht ist zurzeit noch nicht abschließend geklärt. Darauf wird in einem weiteren Bericht noch ausführlich eingegangen. Es kann allerdings davon ausgegangen werden, dass die teils deutlichen Effekte durch Anwendung in Mischungen mit anderen Materialien abgeschwächt werden.Wie bei Seramis lassen sich bei den Mischungen aus natürlichen Granulaten herkömmliche Erdpflanzen verwenden. Da diese Materialien zwar deutlich mehr Wasser speichern können als Blähton, allerdings nicht in der Menge wie Seramis, erscheint ein Wasseranstau ebenso wenig geeignet wie die alleinige Bevorratung über das Substrat.

Aus diesem Grund werden derartigem Substrate meist in Verbindung mit einem separaten Wasserspeicher und gleichwie geartetem Dochtsystem eingesetzt. In der Praxis findet sich aber auch das Gießen mit einem geringen Anstau, was entsprechende Erfahrung beim Pflegepersonal voraussetzt und nicht risikolos ist.
Dr. Heinz-Dieter Molitor
Forschungsanstalt Geisenheim

10.07.2009

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