Wie wirkt sich das Rücken mit halber Ladung auf die Bodenverdichtung und die Spurbildung aus?

In der Praxis wird die Frage der Auswirkungen des Rückens mit "halber Ladung" bei kritischen Bodenverhältnissen kontrovers diskutiert. Meistens sind die Rahmenbedingungen, unter denen gerückt wurde, jedoch nicht genau bekannt. Deshalb wurde im Forstbetrieb Wagenrain in Bremgarten AG eine Fallstudie zu dieser Frage durchgeführt.

Projektziele

Die Untersuchungen sollten vertiefte Erkenntnisse über die Deformationen im Boden beim Befahren mit vollem und mit halbem Lastgewicht geben. Die Hauptfragen waren die Auswirkungen auf die Verdichtung und ihre Tiefenwirkung sowie auf die Spurbildung (Spureintiefung). Das aufwändige Befahrungsexperiment wurde für zahlreiche Untersuchungen genutzt:

bodenphysikalische Erhebungen vor und nach dem Befahren (Wasser- und Luftleitfähigkeit, Lagerungsdichte, Korngrössenverteilung)
morphologische Ansprache der Spurtypen
bodenmechanische Untersuchungen (Vorverdichtung, Eindringwiderstand).

Nebst der visuellen Ansprache der Spurtypen wurde getestet, ob sich ein terrestrischer Laserscan auch für die Spurtypenermittlung einsetzen liesse. Aus den Bildern vor und nach der Befahrung liessen sich die Spurtiefen und die seitlichen Aufwölbungen berechnen und nach Tiefenstufen darstellen.

Methoden

Auf zwei parallelen Rückegassen (siehe Abb.) wurden mit einem Forwarder eine Teilstrecke mit voller Ladung und eine weitere Teilstrecke mit halber Ladung und doppelter Anzahl Überfahrten befahren. Auf beiden Rückegassen war die befahrene Teilstrecke unterteilt in einen Sektor mit dem natürlichen Wassergehalt (WG niedrig) sowie einen Sektor, der bis nahe an die Fliessgrenze des Bodens bewässert wurde (WG hoch).

Zwischen den beiden Rückegassen wurde zusätzlich eine neue Gasse auf bisher unbefahrenem Waldboden angelegt, um Unterschiede zwischen erstmaligem und wiederholtem Befahren festzustellen.

Vor dem Befahren wurden die Achslasten des halb und des voll beladenen Forwarders auf einer Brückenwaage bestimmt sowie der Reifenfülldruck gemessen.

Resultate

Erwartungsgemäss hat sich gezeigt, dass beim Befahren mit halber Ladung und doppelter Anzahl Überfahrten die Verdichtung des Bodens geringer ist und weniger tief in den Boden reicht. Bezüglich Spurbildung lässt sich keine gesicherte Aussage machen. Tendenziell konnte bei halber Ladung eine leicht verminderte Spurbildung festgestellt werden. Wöstefeld (2011) kam in einer vergleichbaren Untersuchung auf zwei Standorten im Süd- und Nordschwarzwald zu einem gegenteiligen Ergebnis. Für gesicherte Erkenntnisse zur Spurbildung müsste das Experiment deshalb auf verschiedenen Standorten wiederholt werden.

Der Vergleich zwischen erstmaliger und wiederholter Befahrung hat gezeigt, dass bei der erstmaligen Befahrung grössere Strukturveränderungen im Boden auftreten, als beim wiederholten Befahren eines bereits vorverdichteten Bodens.

Die Ergebnisse wurden in verschiedenen Fachzeitschriften publiziert, unter anderem in Wald&Holz 8/2015. Ein ausführlicher Bericht zum Befahrungsversuch kann bei Fritz Frutig bezogen werden.

Praxisrelevanz

Die Ergebnisse der Untersuchung sind von grosser Bedeutung für die nachhaltige Waldbewirtschaftung, geht es doch darum, den Waldboden möglichst wenig zu beeinträchtigen und die für einen langfristigen Zeitraum angelegten Rückegassen in einem gut befahrbaren Zustand zu erhalten.

Zusammenarbeit

Das Projekt wurde gemeinsam von den beiden WSL-Forschungsgruppen "Bodenfunktionen und Bodenschutz" (Peter Lüscher, Marco Walser, Christine Meyer) sowie "Forstliche Produktionssysteme" (Oliver Thees, Fritz Frutig) durchgeführt.

An den Untersuchungen waren weitere interne und externe Partner beteiligt:

WSL-Forschungsgruppe Rhizosphären-Prozesse (Beat Frey)
Technische Universität München, Lehrstuhl für forstliche Arbeitswissenschaft und Angewandte Informatik (Johann Kremer)
Kanton Aargau, Abteilung Wald (Andreas Freuler)
Forstbetrieb Wagenrain, Bremgarten AG (Anton Bürgi)