Agraringenieur Dirk Lehmann arbeitet für die Firma Janssen Landschaftspflege aus Köthen in Sachsen-Anhalt. Das Dienstleistungsunternehmen für Bahn- und Industriekunden ist spezialisiert auf Baumdienst, großflächige Beseitigung von Gehölzbewuchs, Bahndienstleistungen mit Zweiwege-Technik sowie Grünflächenpflege auf Werksgeländen, bei Energieversorgern und in Kommunen. Die größten Herausforderungen liegen laut Dirk Lehmann beim Thema „Vegetationsmanagement auf Gleisen“.

DB besiegelt Glyphosat-Ausstieg ab 2023

Mitte März 2023 gab die Deutsche Bahn unterdessen bekannt, dass sie ab 2023 auf Glyphosat verzichten wird. Als Alternative gegen den Bewuchs im Gleis setzt die DB auf ein nachhaltiges Vegetationsmanagement, das ein koordiniertes Zusammenspiel verschiedener Maßnahmen beinhaltet. Dazu gehören unter anderem die digitale Vegetationskontrolle, der Einsatz mechanisch-manueller Verfahren sowie die Nutzung von Pelargonsäure. Die Zulassung für den Einsatz von Pelargonsäure erfolgte im Februar 2023 durch das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) in enger Abstimmung mit dem federführenden Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) und dem Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV). Der Einsatz von Pelargonsäure ist noch vorbehaltlich der Genehmigung des Eisenbahn-Bundesamts (EBA).

Dr. Richard Lutz, DB-Vorstandsvorsitzender: „Wir halten Wort und steigen 2023 komplett aus der Nutzung von Glyphosat aus. Damit übernehmen wir als DB Verantwortung für einen umwelt- und klimafreundlichen Schutz der Gleisanlagen. Nachdem wir eine Vielzahl an alternativen Verfahren geprüft haben, freut es mich, dass wir zukünftig auf eine ökologische Alternative zu Glyphosat setzen können.“

Gleise ohne Vegetation ein Problem für GaLaBauer

Zukunftsfähige Lösungen beim Beseitigen von Vegetation an Gleisen gesucht

Wann sind Herbizid-Anwendungen zur Beseitigung von Pflanzen an Gleisen zulässig?

Dr. Petra Pucelik-Günther vom Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL), Abteilung Pflanzenschutzmittel Braunschweig, gab in ihrem Referat einen Überblick über die Zulassungskriterien des BVL für den Herbizideinsatz auf Gleisanlagen. Demnach erfolgt die Zulassung von Pflanzenschutzmitteln in der EU in einem zweistufigen Verfahren: Auf EU-Ebene wird die Genehmigung des Wirkstoffs für Planzenschutzmittel erteilt. Erst danach erfolgt die Zulassungsprüfung des Pflanzenschutzmittels nach strengen Kriterien auf nationaler Ebene. In Deutschland ist das BVL die für die Erteilung der Zulassung zuständige Behörde. Gemäß Pflanzenschutzgesetz arbeitet das BVL im Zulassungsverfahren mit drei Bewertungsbehörden zusammen: dem Julius Kühn-Institut (JKI), dem Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) und dem Umweltbundesamt (UBA). Die Anwendung von Pflanzenschutzmitteln auf Gleisanlagen gehört in die Kategorie der nicht landwirtschaftlich genutzten Flächen. Dort ist eine Anwendung eigentlich grundsätzlich verboten, es können jedoch Ausnahmegenehmigungen durch die jeweils zuständige Behörde erteilt werden. Das sind für die Anlagen der Deutschen Bahn das Eisenbahn-Bundesamt (EBA), bei Privatbahnen sind es in der Regel die Pflanzenschutzdienste der jeweiligen Bundesländer. Für die Ausnahmegenehmigungen gilt eine jährliche Berichtspflicht gegenüber dem BVL.

Benjamin Ullrich vom EBA-Umweltreferat führte aus, dass eine Ausnahmegenehmigung zur Anwendung von chemischen Pflanzenschutzmitteln auf Gleisanlagen nur dann erteilt werden kann, „wenn der angestrebte Zweck vordringlich ist, mit zumutbarem Aufwand auf andere Weise nicht erzielt werden kann und überwiegende öffentliche Interessen, insbesondere der Schutz von Mensch und Tier oder des Naturhaushaltes, nicht entgegenstehen.“ Der Antrag nach § 12 Abs. 2 PflSchG muss rechtzeitig (mindestens zwei Monate) vor einer geplanten Behandlung mit Pflanzenschutzmitteln gestellt werden.

Die Gesprächsteilnehmer der Pflanzenschutz-Dienststellen der Bundesländer Hamburg, Berlin, Bayern, Nordrhein-Westfalen und Sachsen äußerten sich übereinstimmend, dass auf Nichtkulturflächen keine Ausnahmegenehmigungen mehr erteilt werden, mit Ausnahme von Öllagern, Umspannwerken und Gleisen. Große Bahnstrecken würden ohnehin vom EBA oder dessen Außenstellen genehmigt, Firmen- und Anschlussgleise etc. lägen im eigenen Bestimmungsbereich. In den letzten Jahren sei das Antragsaufkommen hier allerdings stark rückläufig. In NRW steht seit 2014 kein Glyphosat mehr für Gleisanlagen zur Verfügung.

Haben Herbizide auf Wegen, Plätzen und Gleisen noch eine Zukunft?

Um diese Frage zu beantworten, gibt es noch viel Diskussions- und Forschungsbedarf. Dr. Verschwele wagte die vorläufige Stellungnahme: „Für Wege und Plätze sind Herbizide verzichtbar, auf Gleisanlagen und Flächen, wo die Betriebssicherheit gegeben sein muss, sieht es zurzeit noch anders aus.“ Ralf Dittrich vom sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie gab zu bedenken, dass auch alternative Lösungen hinterfragt werden müssten. Was sei klimafreundlicher – Pelargon- oder Essigsäure zu spritzen oder die Heißwasser-Methode mit Benzin- oder Dieselverbrauch. Was passiere mit den Bodenlebewesen bei der Stromanwendung? Der wesentliche Unterschied besteht jedoch darin, dass es für chemische Pflanzenschutzmittel ein umfangreiches gesetzlich festgelegtes Prüfverfahren gibt, für alternative Verfahren jedoch nicht.

Gleise ohne Vegetation: Forschungsberichte zu Heißwasser- und Stromverfahren

Im Jahr 2020 hatte das JKI von der Deutschen Bahn den Auftrag bekommen, die Heißwasser-Methode und das Stromverfahren in ihren Wirkungen miteinander zu vergleichen. Dr. Arnd Verschwele gab einen kurzen Überblick über dieses DB-Projekt mit dem Titel „Ausstieg Glyphosat“. Grundlagen dafür lieferte die 2018 publizierte „Herbie“-Studie zu den Alternativen bzw. Verfahren, die sich anbieten, um Herbizide zu ersetzen. Sowohl Heißwasser- als auch Stromverfahren wurden als erfolgversprechend eingestuft. Beim vom JKI bearbeiteten Teilprojekt „Ausstieg Glyphosat“, das Ende 2022 zu seinem Abschluss kam, fanden die Geräte Geysir von Heinz Kersten und die Elektrolanze RootWave Verwendung. Schwächen, Stärken und Wirkungsgrade der Verfahren wurden auf verschiedenen Modellflächen miteinander verglichen. Einmal auf dem JKI-Gelände, wo das Gleisbett und die Randflächen mit Schotter und Splittmaterial simuliert wurden und zum anderen auf Gleisstrecken, die eine möglichst homogene Verunkrautung aufwiesen, um die Methoden miteinander vergleichen zu können. Die Temperaturmessung wurde mit einer Wärmebildkamera und auch Thermosensoren durchgeführt. Bei beiden Verfahren tötet die Hitze die Pflanzen ab, die Wirkungsgrade beim Heißwasser waren jedoch deutlich schlechter als beim Stromverfahren.

Keine Pflanzen auf Gleisen: Projekt „Gleisfrei“

Lilli Fröhlich (JKI) berichtete über das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderte Projekt Vegetationskontrolle auf Gleisanlagen mit „GleisFrei“ unter Mitbeteiligung von Firma ELMOtherm und dem Hafen Braunschweig. Das in 2021 begonnene Projekt läuft noch bis Ende 2024. Hierbei geht es darum, ein Gerät für den kommunalen Schienenbereich zu entwickeln, das im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik deutliche Verbesserungen erreicht. Mit dem schienengängigen Prototypen, dem eine kamerabasierte Pflanzenerkennung vorgeschaltet ist, soll deutlich Wasser und Energie eingespart, die Umwelt geschont und die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht werden. Außerdem sollen in dem neuen Gerät die Methoden Heißwasser, Heißschaum und Heißluft ideal miteinander kombiniert werden. Der Verbundpartner Hafen stellt einen Teil seines ungefähr 15 km langen Schienennetzes auf seinem Gelände für Testzwecke zur Verfügung. Erste Wirkungsversuche und Tests mit dem Prototypen sind erfolgt, Ergebnisse der ersten Tests sind bereits vorhanden, weitere Tests finden im Frühjahr 2023 statt. Ziel ist es ein effizientes, marktreifes Gerät zu entwickeln, das auf Bahnstrecken im städtischen/kommunalen Bereich eingesetzt werden kann.

Keine Pflanzen auf Gleisen: Die Bayer Lösung

Frederic Baßfeld vom Pflanzenschutzamt Berlin referierte über den Test des von der Firma Bayer CropScience (heute Envu) modifizierten „RootWave“-Pro-Systems im Jahr 2021. Im Rahmen der Ambrosia-Bekämpfung im Land Berlin wurde nach einem wirtschaftlichen und wirksamen, aber nicht chemischen Verfahren gesucht, um die Rhizome der Pflanze irreversibel zu schädigen. Das Verfahren sollte zur Anwendung an Gehwegen oder Straßenrändern geeignet sein und die Nachbarpflanzen nur geringfügig schädigen. Das „RootWave“-Pro-System leitet elektrischen Strom mithilfe einer Lanze über die Blätter der Pflanze bis in die Wurzeln. Dabei ist es möglich, mit einer Spannung von 3, 4 und 5 kV bei 50 Hz-Wechselspannung zu applizieren. Als Arbeitsschutz dienen Erdung, Sicherheitsstiefel und die Tastensperre an der Lanze. Die Arbeit wird von mindestens zwei Anwendungstechnikern durchgeführt. Einer führt die Arbeit aus, der andere sichert den Arbeitsbereich ab. Mit dem Gerät wurde in einem Versuchszeitraum von 10 Wochen die Ambrosia in verschiedenen Großparzellen bekämpft und im Ergebnis bei einseitiger Bewertung ein Wirkungsgrad von 93 % erzielt. Abschließendes Urteil der Testanwender: „Das Gerät ist gut und lässt sich präzise bedienen, allerdings eignet es sich nicht für größere Flächen. Im Vordergrund steht die Spot-Applikation von Extremunkräutern. Mit dem Kettenantrieb gelangt man auch an unwegsame Standorte. Wasser-, Gas und Glasfaserleitungen dürfen nicht mit Strom in Kontakt kommen. Möglich ist auch eine Anwendung auf dem Bürgersteig.“

Keine Pflanzen auf Gleisen: Versuche in Sachsen

In Sachsen werden schon seit 15 Jahren Versuche mit nicht chemischen Bekämpfungsverfahren zur Unkrautvernichtung durchgeführt. Ralf Dittrich und René Pfüller haben die entsprechenden Ergebnisse auf der Internetseite des Sächsischen Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie veröffentlicht. Aktuell sind sie dabei, einzelne Verfahren auch unter Verwendung von „Bio-Herbiziden“ zu kombinieren. Die Ergebnisse werden zeitnah veröffentlicht.

Kombinationsverfahren priorisiert

Dr. Sabrina Michael vom Deutschen Zentrum für Schienenverkehrsforschung (DZSF) beim Eisenbahn-Bundesamt informierte über das laufende BMDV finanzierte Forschungsprojekt „Entwicklung eines Alternativverfahrens zur Vegetationskontrolle auf Gleisanlagen“. Im Rahmen dieses Auftragsforschungsprojektes startete das Institut für Schienenfahrzeuge und Transportsysteme gemeinsam mit dem Institut für Pflanzenphysiologie der RWTH Aachen und in Kooperation mit der Firma crop.zone GmbH sowie dem Laser Bearbeitungs- und Beratungszentrum im Oktober 2020 mit der Bearbeitung des dreijährigen Vorhabens. Dessen Ziel ist es, ein nachhaltiges, chemiefreies Alternativverfahren oder eine geeignete Kombination von chemiefreien Verfahren zu identifizieren und weiterzuentwickeln, um die Funktionsfähigkeit und Sicherheit des Gleiskörpers auch künftig zu gewährleisten. Wie Dr. Michael erläuterte, ist die Heißwasser-Methode nach umfangreichen Literaturrecherchen sowie ersten Tests und Versuchen zu den aktuell verfügbaren Alternativverfahren für den Gleiskörperbereich ausgeschieden. Ursächlich hierfür seien u. a. der hohe Energiebedarf sowie die angesichts zunehmender Trockenheit (Klimawandel) schwer vertretbaren bisherigen Einsatzmengen an Wasser (≥ 10 L/m²) bei einer ganzflächigen Anwendung. Zudem zeigten Untersuchungen zur Temperatureinwirkung in verschiedenen Schottertiefen den Optimierungsbedarf des Heißwasser-Verfahrens aber auch des Frostens auf. Insofern seien die Klimaschädlichkeit der Verfahren und Arten- sowie Arbeitsschutzkriterien ursächlich für deren Bewertung gewesen. Untersuchungen zu UV-C Anwendungen zeigten selbst in hohen Dosierungen (1700 kWh/ha) keine bzw. nur unzureichende Wirkungen. Für den Niedrigdosisbereich (≤ 60 Wh/ha) konnten nach 5 Tagen sogar blühende Testpflanzen beobachtet werden. Die hohen benötigten Energiemengen sowie langen Behandlungszeiten führten auch hier zum Ausschluss des Verfahrens. Im Rahmen einer umfangreichen Verfahrensbewertung mit exemplarischen Untersuchungen wurden aus insgesamt 18 Verfahren schließlich drei Methoden (Strom, Druckwasser und maschinelles Jäten) priorisiert und für die Entwicklung eines Kombinationsverfahrens für einen Versuchsträger (Prototyp) ausgewählt. Ergänzend zur Verfahrens- bzw. Prototypentwicklung erfolgt eine Typisierung und monatliche Bonitur des Pflanzenbewuchses auf ausgewählten Versuchsstrecken, um eine systematische Verfahrens- und Wirkungsbewertung zu gewährleisten.

Aktueller Stand der internationalen Diskussion bei vegetationsfreien Bahntrassen

Ausführliche Informationen im JKI-Webportal

Das JKI-Webportal reflektiert den Stand des Wissens zum Thema „Vegetationsmanagement auf Wegen und Plätzen“ und wird auf den Gleisbereich erweitert. Laut Dr. Verschwele haben manche Seiten schon über 5.000 Klicks. Auch ein Versuchsprotokoll für einfache Praxisversuche ist dort hinterlegt. Ausdrücklich erwünscht ist hier Input zu Testergebnissen vonseiten der Anwender.

Die nächste JKI-Fachtagung findet voraussichtlich im Sommer 2024 als Großveranstaltung in Präsenzform statt.