7. Schlussfolgerungen und erste praktische Empfehlungen

Bei der Entwicklung von Vegetationssystemen für die Gleisbett-Naturierung finden Substrate großes Interesse, die in Anlehnung an TAPIA SILVA (2002) den Boden für die Naturierungs-systeme bilden; und somit entscheiden Substrate sowohl über eine gute Vegetations-entwicklung auf und an begrünten Bauwerksoberflächen als auch über die Realisierung der ökologischen Auswirkungen der Naturierungen in Stadträumen.

Die in der Arbeit verwendeten Ziegelbruchsubstrate, Geotextilmatten und Mineralwollmatten sind arm an Nährstoffen und können damit keine optimalen Bedingungen für das Wachstum von Pflanzen darstellen. Über die Substrateigenschaften ist nun eine Vergleichbarkeit mit den extremen Bedingungen im nährstoffarmen Gleisbett möglich, insbesondere auch in Bezug auf die Substratschichtdicke. Ausgehend von einer möglichen Beeinflussung der Versuchs-bedingungen durch Zugabe von Kompost kamen auch als Vergleich Ziegelbruchsubstrat mit und ohne Kompost zur Untersuchung.

Die Versuche an der Modellpflanze Sedum album wurden zum größten Teil im Freiland durchgeführt, aber auch unter kontrollierten Bedingungen in der Klimakammer. Dabei zeigten Behandlungen mit B. subtilis und Lactobacillus unterschiedliche Auswirkungen je nach Substratart. Die Anwendung von Nährsubstrat als Bodenhilfsmittel war ebenfalls für das Pflanzenwachstum besonders wirksam sowohl allein appliziert als auch in Kombination mit den Bakterien.Aus den Versuchsergebnissen lässt sich Folgendes schlussfolgern:

Ziegelbruchsubstrat

Dieses Substrat vermittelt gute Voraussetzungen für die Entwicklung des aeroben Bakteriums Bacillus subtilis. Denn es zeichnete sich neben seiner groben Struktur und damit besseren Durchlüftung besonders auch durch Nährstoffarmut aus. Zudem kommen auch den höheren Temperatur- und pH-Werten eine große Bedeutung zu.

Laut Literatur von JAMAL (1993), KILIAN et al. (1998) und ZIMMER (2003) wurden Temperatur, Feuchte, pH-Wert, Bodenstruktur und Nährstoffversorgung als potenzielle Einflussfaktoren auf die Aktivitätsentfaltung eingebrachter Bakterien genannt. Unter den physikalischen substratgebundenen Einflüssen hinsichtlich der Phytoeffektivität von B. subtilis werden, in reduzierender Weise der Konkurrenz der autochthonen Mikroorganismen, gute Wachstumsbedingungen der applizierten Bakterien begünstigt (GANTCHEVA 1993).

Es stellte sich heraus, dass die Aktivität der inokulierten Mikroorganismen bei diesem Substrat in der Rhizosphäre von Pflanzenwurzeln höher war als bei den anderen Substrattypen. Dies widerspiegelte sich folglich in der Vegetationsentwicklung. Es ergab sich bei dem Versuch im Ziegelbruchsubstrat Folgendes:

1. Die Wachstumsförderung war hier am deutlichsten bezüglich Sprosslänge, Anzahl der gebildeten Seitentriebe, Sprossdurchmessern und Sprosshöhen anzusehen. Ebenfalls wurde eine erhöhte Trockenstresstoleranz bei den Pflanzen wahrgenommen (keine Pflanzeausfälle)
2. Die Blütenanzahlen wurden nach den Behandlungen mit B. subtilis, der Applikation des Nährsubstrats sowie der Kombination von Nährsubstrat mit Lactobacillus beeinflusst. Signifikante Unterschiede wurden jedoch nicht gefunden.
3. Durch die Applikation von Nährsubstrat sowie durch dessen Kombination mit Bacillus subtilis und Lactobacillus lag der Bedeckungsgrad unter für das Bakterienwachstum günstigen Klimabedingungen in kurzer Zeit (7 Wochen) nach der Aussaat bei 100 %.
4. Dank dieser Grünflächendeckung und der hohen Blütenanzahlen in der behandelten Flächen konnte eine verbesserte Gleisbettgestaltung hergestellt werden.
5. Das Substrat ist insgesamt als relativ stabil gegenüber Umwelteinflüssen zu bewerten.

Ziegelbruchsubstrat mit Kompost

In Auswertung der Versuchsergebnisse in der Klimakammer war bereits eine tendenzielle Verbesserung des Pflanzenwachstums nach Zugabe des Komposts zu erkennen. Es konnte infolgedessen nachgewiesen werden, dass beim Gehalt von 20 % Kompost im Substrat bessere Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum erzielt wurden als bei 10 %.

Das bessere Pflanzenwachstum im Substrat mit Kompost gegenüber dem Ziegelbruchsubstrat ohne Kompost weist darauf hin, dass das Substrat für die Vegetationsentwicklung günstiger war. Es wird angenommen, dass die Aktivität von Bakterien in nährstoffreicherem Substrat höher war als die im nährstoffarmen Ziegelbruchsubstrat, da das organische Material im Substrat mit Kompost eine alternative Nahrungsquelle für die Bakterien darstellte anstelle von Wurzelexsudaten der Kulturpflanzen. Wie schon ZIMMER (2003) feststellte, war besonders deutlich, dass die applizierten Mikroorganismen im nährstoffreichen Substrat aktiver waren

als im Rhizosphärenbereich der Pflanzenwurzeln.

Unter den Substrateigenschaften kommt dem organischen Substanzgehalt und der damit verbundenen Mikroorganismentätigkeit im Substrat als Konkurrenzfaktor sowohl für die Populationsdynamik als auch für die Aktivität von B. subtilis eine entscheidende Bedeutung zu. Diese Einflüsse scheinen allerdings in enger Wechselwirkung mit den Bedingungen für ein optimales Pflanzenwachstum zu stehen (GANTCHEVA 1993).

Geotextilmatten

Bei der Betrachtung der vegetativen Leistung der mit Nutzbakterien behandelten Parzellen gegenüber der unbehandelten Vegetationskontrolle auf Geotextilmatten konnten zwar an allen Boniturterminen keine signifikanten Unterschiede nachgewiesen werden, im Unterschied zum Substrat ohne Kompost und dem Ziegelbruchsubstrat mit Kompost war der Bedeckungsgrad deutlich geringer. Außerdem entwickelten sich die Pflanzen sehr langsam. Eine schnellere Bestandsentwicklung nach den Behandlungen mit B. subtilis Lactobacillus und Nährsubstrat wurde deshalb nicht erzielt. Eine direkte Verbindung der applizierten Nutzbakterien mit der Vegetationsentwicklung ließ sich nicht feststellen.

Es wurden hier bei der alleinigen Anwendung des Nährsubstrats sowie dessen Kombination mit Lactobacillus und der Einzelapplikation der Bakterien, bezogen auf Trockenstress-Bedingungen weniger Pflanzenausfälle ermittelt, als in der unbehandelten Kontrolle. Die meisten Ausfälle waren bei der unbehandelten Kontrolle festzustellen. Es ergaben sich zwischen den Behandlungsvarianten und der unbehandelten Kontrolle dennoch keine signifikanten Unterschiede.

Mineralwollmatten

Es traten auf Mineralwollmatten keine signifikanten Unterschiede durch Behandlungen mit den Bakterien hinsichtlich der Wuchsleistung auf. Ein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Wachstumsbeeinflussung der Pflanzen und der bakteriellen Behandlung konnte deshalb nicht nachgewiesen werden. Die Literatur lieferte darüber auch keine näheren Informationen. Dass die Pflanzen dem langen Winter stand halten konnten, erklärt sich erneut mit dem Hinweis, dass die Sedumvegetation standortangepasst, vor allem winterfest und anspruchslos ist. Weiterhin lässt sich aus dieser Darstellung der verwendeten Substrattypen vergleichsweise ableiten:

Es waren offensichtlich im Ziegelbruchsubstrat und im Ziegelbruchsubstrat mit Kompost bessere Bedingungen für die Etablierung von B. subtilis vorhanden im Vergleich zu anderen Substratarten. Da das Substrat mit B. subtilis- Sporen angereichert war, konnten die Bakterien keimen und wachsen und dabei eine pflanzenwachstumsfördernde Wirkung ausüben. Deshalb werden zur Naturierung von Gleisbettanlagen Sedum-Arten und als Substrate vornehmlich Varianten des Ziegelbruchsubstrats in Anwesenheit von B. subtilis und Lactobacillus für die Praxis empfohlen. Den Menschen bringen diese anspruchslosen Pflanzen eine nachhaltige Reduktion verkehrsbedingter Emissionen und Immissionen, eine Verbesserung des Klimas, eine Minderung der Staubbelastung und des Lärms. Ein Herbizideinsatz ist nicht nötig.

Aus gestalterischen Gesichtpunkten wirkt die Gleisbett-Naturierung vorteilhaft. Insbesondere unter dem Motto „Vegetation statt Schotter und Beton“ freut sich das Auge am neuen Grün in der Stadt. Das Aussehen der Pflanzen im Zusammenhang mit den Behandlungsvarianten differiert nach Substratart und wird im Anhang gezeigt.

Die Naturierung ist schließlich aus der Vielfalt der sich ergebenden Wechselwirkungen zwischen Straßenbahn, Gleisbett und angrenzendem Gelände mit dessen Vegetation heraus zu gestalten. Auffällig sind auch die prächtigen Blüten- und Blattfärbungen mancher Sedum-Arten und Sorten, vor allem unter der Stresseinwirkung, wird das gesamte Erscheinungsbild vom Gleisbett abwechselungsreich und wirkungsvoll ausgeprägt.

Die Grünflächen werden damit ihre Akzente im Gleisbett setzen. Sie dienen nicht nur ökologischen und ökonomischen Belangen, sondern sie sind auch als ein notwendiger Bestandteil des Großgrüns zu betrachten. Die Vegetationsflächen werden mehr und mehr zu einem schmückenden Beiwerk, zur Gleisbettgestaltung beitragen.

Im Unterschied zu den konventionellen Begrünungsverfahren, bei denen kein Einsatz von Bakterien bekannt war, konnte das Einbringen der Pflanzen und der Mikroorganismen hier eine Erhöhung der mikrobiellen Aktivität des jeweiligen Substrats auslösen (ALSTRÖM 1987). Dabei wurde eine Wachstumsverbesserung bei den Pflanzen hervorgerufen. Die Vegetation entwickelte sich schneller in den mit Bakterien und Nährsubstrat behandelten Parzellen im Vergleich zu der unbehandelten Vegetationskontrolle. Es wurde unter ungünstigen Versuchsbedingungen, wie z. B. Trockenheit und Nährstoffmangel, eine erhöhte

Stresstoleranz bei den Pflanzen wahrgenommen.

Aus den Versuchsergebnissen geht insgesamt hervor, dass die Substratbeschaffenheiten sehr stark sowohl das Pflanzenwachstum als auch die Entwicklung und die Wirksamkeit der introduzierten Bakterien beeinflussen.

Als Möglichkeiten für eine Nutzung von Rhizobakterien in Naturierungsprojekten unter praxisrelevanten gemäßigten Klimaverhältnissen für den schlecht mit Nährstoffen versorgten urbanen Bereich „Gleisbett“ lässt sich weiterhin Folgendes erwarten:

1. Um eine konkrete Beeinflussung der Bewurzelung infolge einer Bakterienapplikation festzustellen, empfiehlt sich im wahrsten Sinne des Wortes „Extensivbegrünung“, eventuell bei der Ausführung der Anspritznaturierung, Saatgut von Sedum album statt Sprosse aufzubringen. Da die eingebrachten Bakterien im Rhizosphärenbereich in unmittelbarer Nähe der zu bildenden Pflanzenwurzeln vorhanden sind, wird eine mögliche Wirkung von Umweltfaktoren, wie z. B. von extremer Trockenheit, Stress u.a. durch hohe Verdunstungsraten deutlich vermindert (vgl. 1. Bonitur). Die Pflanzen werden vor den extremen Umwelteinflüssen dadurch geschützt. Infolgedessen wird der Pflegeaufwand in Form von Bewässerung minimiert, gleichzeitig wird eine schnellere Aktivitätsentfaltung von Bakterien auf das Pflanzenwachstum erreicht gegenüber der Nassansaat von Sprossen.
2. Das Ziegelbruchsubstrat bewährt sich zur Begrünung im Gleisbett, da der Einsatz von Mikroorganismen, wie B. subtilis, auf einem solchen Substrat in jedem Fall Sinn macht.
3. Das Nährsubstrat ist in der Lage, eine pflanzenwachstumsfördernde Wirkung auszuüben, die zu einer Aktivitätserhöhung der Nutzbakterien nach ihrer Applikation an den Pflanzenwurzeln führen kann.
4. Unter Beachtung von optimalen Wachstumsvoraussetzungen für die zu inokulierenden Bakterien unter Praxisbedingungen ist in bevorzugter Weise eine Behandlung mit Bakterien im Spätfrühling bzw. Sommeranfang vorzunehmen, statt im Herbst.

Schlussfolgerndaus dieser Feststellung soll dadurch eine Lösung des bisher unbefriedigenden Zustands von Vegetationsentwicklung im Gleisbett zur Verwirklichung kommen.