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Rasenthema: Mai 2011

Autor: © Autoren: B. Holzinger, W. Henle, H. Schneider, F. Florineth, W.Claupein

Scherfestigkeit, ein Qualitätskriterium für Sportrasenplätze

In der Zeitschrift „European Journal of Turfgrass Science“, Ausgabe 1-2011, erschien ein Beitrag der o.g. Autoren zur Untersuchung des Merkmals Scherfestigkeit bei einer Rasennarbe. Die wichtigsten Aussagen zu den Ergebnissen der Arbeit an der BOKU Wien und der Rasen-Fachstelle Hohenheim sind in dem Kurzbeitrag zusammengefasst.

Zusammenfassung

Ein wichtiges Kriterium für die Qualität und Bespielbarkeit von Naturrasen-Sportplätzen stellt die Scherfestigkeit der Rasennarbe sowie der Rasentragschicht dar. Im Neuentwurf der DIN 18035 Teil 4 (2007) Sportplätze-Rasenflächen soll die Scherfestigkeit der Rasentragschicht erstmals als Anforderung für Naturrasen-Sportplätze geprüft werden. In Anlehnung an diese neue zusätzliche Laboruntersuchung wurde die Scherfestigkeit von Sportrasenflächen unter Freilandbedingungen untersucht. Die Messungen fanden von Juni bis September 2010 an sechs Fußballplätzen mit Naturrasenbelag in Süddeutschland statt. Für die Messungen wurden auf allen untersuchten Fußballplätzen jeweils vier identische Messparzellen unterschiedlich stark belasteter Bereiche der Spielfelder ausgewählt.
Ziel der Arbeit war es, Richtwerte für die Scherfestigkeit im Freiland bei unterschiedlichen Platzverhältnissen zu ermitteln und ein Vergleich dieser Werte mit den geforderten Werten der Laboruntersuchungen nach DIN 18035-4 (Entwurf, 2007) anzustellen. Beeinflussende Faktoren der Scherfestigkeit wie Bewuchs, Lagerungsdichte, Bodenverdichtungen und aktueller Bodenwassergehalt wurden in die Untersuchungen miteinbezogen.

 

Lage der vier Messparzellen auf den zu untersuchenden Plätzen.
Abb. 1: Lage der vier Messparzellen auf den zu untersuchenden Plätzen.

 

Für die direkte Vergleichbarkeit der Messergebnisse erschien auch für die Freilandmessungen der Einsatz der Flügelsonde, wie sie in der DIN 18035-4 (Entwurf, 2007) für die Laborprüfungen verwendet wird, als gut geeignet. Die in situ gemessenen Scherfestigkeitswerte lagen bei Verwendung des gleichen Messgerätes, der gleichen Anwendung und der gleichen Messtiefe um bis zu 230 % über den geforderten Laborwerten. Ein hoher Anteil Stolonen bildender Gräserarten (Agrostis stolonifera, Poa trivialis) führte unter gleichen Messbedingungen zu deutlich geringeren Scherfestigkeitswerten bei oberflächennaher Messung. Höhere Lagerungsdichte und partielle Bodenverdichtungen führten tendenziell zu einer höheren Boden-Scherfestigkeit. In Bereichen mit Bodenverdichtungen traten aber Beeinträchtigungen des erwünschten Pflanzenbestandes und ungenügendes Pflanzenwachstum auf. Die Untersuchungen zeigten, dass durch regelmäßige, Narben schonende Bodenbearbeitung Verdichtungen der Rasentragschicht reduziert werden können, ohne dabei die Scherfestigkeit sowie die Bodenbedeckung durch erwünschte Rasengräser herabzusetzen. Ein Hauptwurzelhorizont mit einer Mächtigkeit über 40 mm bewirkte in diesen Untersuchungen keine Steigerung der Scherfestigkeit in der Rasentragschicht.

Bei Labormessungen werden die bei der Nutzung entscheidenden Einflussparameter auf die Scherfestigkeit an Naturrasen-Sportplätzen in der Regel nicht berücksichtigt.
Dies war ein ausschlaggebender Grund, die Scherfestigkeit als vegetationstechnische Eigenschaft von Naturrasen unter Freilandbedingungen zu untersuchen. Die erforderlichen Messungen wurden unter den Voraussetzungen einer bereits erfolgten Bewuchsetablierung, der sportlichen Nutzung und der einhergehenden unterschiedlichen Pflege der untersuchten Fußballplätze durchgeführt.

Untersuchungsobjekte und Standorte

Von Juni bis September 2010 fanden Freilandmessungen auf sechs für Fußball genutzten Naturrasen-Sportplätzen in Süddeutschland statt. Aufgrund ihrer Siebkornanalysen wurden die Sportplätze in die Bauweisen „oberbodenhaltig“ und mit „sandiger Rasentragschicht nach DIN“ eingeteilt.

 

Platz Rasentragschicht
Sportplatz der Universität Hohenheim oberbodenhaltige Rasentragschicht
Weiherstadion Hechingen oberbodenhaltige Rasentragschicht
Stadion an der Kreuzeiche Reutlingen sandige Rasentragschicht nach DIN 18035-4 (1991)
Mercedes-Benz-Arena Stuttgart sandige Rasentragschicht nach DIN 18035-4 (1991)
Scholz-Arena Aalen sandige Rasentragschicht nach DIN 18035-4 (1991)
Impuls-Arena Augsburg sandige Rasentragschicht nach DIN 18035-4 (1991)
Tab. 1: Aufstellung der untersuchten Fußballplätze und Aufbau ihrer Rasentragschicht.

 

Auf den einzelnen Fußballplätzen wurden jeweils vier gleiche Standorte für die Untersuchungsparzellen ausgewählt und entsprechend eingemessen. Die Parzellen 1 (Anstoßkreis) und 3 (Strafraum) liegen in erfahrungsgemäß stärker belasteten Bereichen. Die Parzellen 2 (Seitenbahn) und 4 (Eckfahne) liegen in normalerweise weniger belasteten Bereichen (Abbildung 1).

Die wichtigsten Einflussparameter auf die Scherfestigkeit, die in der Arbeit untersucht wurden, sind in Tabelle 2 dargestellt:

 

Parameter Messmethodik
Bodenlagerung, Eindringwiderstand Penetrologger
Bodenwassergehalt volumetrisch FDR-Sonde, Stechzylinder
Bodenwassergehalt gravimetrisch Stechzylinder, Trocknung
Wasserdurchlässigkeit Doppelringinfiltrometer
Zustand der Rasennarbe Frequenzrahmen, Digitalbildanalyse, Deckungsgradanteile
Filzmächtigkeit Profilstechspaten, visuelle Analyse
Hauptwurzelhorizont, maximaler Wurzeltiefgang Profilstechspaten, visuelle Analyse
Kornverteilung Siebanalyse
Lagerungsdichte Stechzylinder

Tab. 2: Wichtige Einflussparameter auf die Scherfestigkeit.

 

Freilanduntersuchungen und Vergleich mit Labor

Diagramm 1: Gemittelte Scherfestigkeitswerte für alle Plätze.

Diagramm 1: Gemittelte Scherfestigkeitswerte für alle Plätze. Die gelben Balken stellen die Scherfestigkeit an der Oberfläche, die violetten Balken die Scherfestigkeit im Boden dar. Je zwei aufeinanderfolgende Balken unterschiedlicher Farbe stehen für eine Parzelle. Die roten Linien markieren den bei der Laborprüfung geforderten Bereich der Scherfestigkeit nach DIN 18035-4 (Entwurf, 2007).


In Diagramm 1 sind alle gemittelten Messwerte für die Scherfestigkeit an der Oberfläche (0 bis 40 mm Bodentiefe) und im Boden (40 bis 80 mm Bodentiefe) mit der Streuung der Einzelwerte um den gemittelten Wert dargestellt. Pro Untersuchungsplatz sind acht Balken in zwei verschiedenen Farben dargestellt: die gelben Balken zeigen die Scherfestigkeit zwischen 0 und 40 mm Bodentiefe, die Balken in violett zeigen die Scherfestigkeit zwischen 40 und 80 mm Bodentiefe an. Jedes Balken-Paar steht für eine Parzelle von 1 bis 4 (Abbildung 1). Die roten Linien markieren den nach DIN 18035-4 (Entwurf, 2007) geforderten Bereich für die Scherfestigkeit bei der Laborprüfung von 25 bis 40 kPa (= 25 bis 40 kN/m²) an.

Als Hinweis für künftige Untersuchungen lässt sich aus dem gesamten Datenmaterial ableiten, dass Messungen zur Scherfestigkeit nur unter gleichen oder näherungsweise gleichen Bedingungen und unter parallel laufenden Untersuchungen von Eindringwiderstand, Bodenwassergehalt und den Bewuchs-Faktoren durchzuführen sind.

Die durchgeführten Untersuchungen wurden gefördert vom FÖRDERERKREIS LANDSCHAFTS- UND SPORTPLATZBAULICHE FORSCHUNG e.V. (FLFS) und der DEUTSCHEN RASENGESELLSCHAFT e.V. (DRG).

 

Literaturverzeichnis siehe Originalaufsatz

Autoren:
Barbara Holzinger
Purschkastraße 5
A-4595 Waldneukirchen
barbara.holzinger3@googlemail.com

Prof. Dr. Florin Florineth
florin.florineth@boku.ac.at
Institut für Ingenieurbiologie und Landschaftsbau
Universität für Bodenkultur Wien, Österreich

 

Dipl.-Ing. agr. Wolfgang Henle,
Dipl.-Ing. agr. Hartmut Schneider,
Prof. Dr. Wilhelm Claupein
Rasen-Fachstelle Hohenheim
Institut für Kulturpflanzenwissenschaften
Universität Hohenheim, Deutschland

rasen@uni-hohenheim.de

 

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