Dämpfen & Dampfkessel Blog – Gesunde Erde und Böden

Der japanische Staudenknöterich behört zu den problematischen, nicht heimischen Pflanzen (Neophyten). Dieses aus Fernost stammende Gewächs verbreitet sich zur Zeit in Mitteleuropa, den britischen Inseln und Vereinigten Staaten ungebremst und verursacht hierbei durch seine enorme Wuchsfreude große Schäden an Dämmen, Mauern und Straßen. Darüber hinaus verdrängt der Japanische Staudenknöterich (Fallopia Japonica) einheimische Wildpflanzen und gefährdet so schrittweise die Artenvielfalt (Biodiversität).

Im Westen von Baden-Württemberg beschäftigen sich seit dreißig Jahren öffentliche Stellen verstärkt mit diesem Problem. In der Ortenau wachsen die Gefahren für Dämme, da der Japan Knöterich die Grasnarbe geschädigt und so das Eindringen von Hochwasser in die Baustrukturen erleichtert, was fatale Folgen für deren Stabilität mit sich brächte.

Das Regierungspräsidium Freiburg berichtet nun von Versuchen mit heißem Dampf, um dem Japan-Knöterich Einhalt zu gebieten.
Konventionelle mechanische Methoden wie das Mulchen oder Mähen können die Bestände nicht vernichten, lediglich deren Ausbreitung hemmen. Das einzige aktuell zur Verfügung stehende Bekämpfungsmittel sind Breitband-Herbizide, also Chemische Präparate wie Round-Up, die jedoch nicht ungefährlich sind. So können diese direkt am Ufer aufgrund ihrer starken gewässerschädigenden Wirkung nicht eingesetzt werden. Zudem müssten sie mehrfach über mehrere Jahre verteilt flächig versprüht werden, um einen Japan Knöterich Bestand nachhaltig zurück zu drängen.

Aus diesem Grund hat sich das Regierungspräsidium Freiburg dazu entschieden auf größeren Flächen Versuche mit Heißdampf zu unternehmen.
Im September 2009 wurden hierfür ca. 500 Quadratmeter befallende Fläche 30 cm tief ausgebaggert, so dass die haupt-rhizom-tragende Erdschicht vollständig entfernt ist. Der mit Japan Knöterich-Wurzeln (Rhizome) verseuchte Abraum wurde in einem speziell präparierten Anhänger gedämpft. Die gedämpfte Erde wurde umgehend wieder ausgebracht und neu mit Gras eingesät bzw. renaturiert.

Der mit Steinen befestigte Uferstreifen wurde speziell behandelt. Da aufgrund der Stein-Befestigung eine Auskofferung nicht möglich war, wurden mit Sonder-Dämpfhauben die Flächen schrittweise abgedeckt und mit Heißdampf behandelt. Die behandelte Fläche wird seit dem vom Regierungspräsidium Freiburg (Herr Keller, Herr Martin) und der MSD AG (Möschle-Seifert-Dämpftechnik: www.msd-ag.de), die den Versuch mitbetreut und das Dämpf-Ausrüstung sowie das Dämpf-Know-How zur Verfügung gestellt hat, kontrolliert.

In einem zweiten Schritt sollen dann, soweit aus Pflanzenteilen in tieferen, nicht behandelten Erd-Schichten erneut Stängel austreiben, partiell Tiefenbehandlungen durchgeführt werden, in dem Dämpflanzen nach einer Bodenlockerung bis zu 1m tief eingeführt und durch Dampf die verbliebenen unterirdisch liegenden Pflanzenteile abgekocht werden.

Ein vorab vom Abwasserzweckverband Offenburg (Herr Mohn) gemeinsam mit der MSD GmbH Anfang 2009 bereits durchgeführter Heißdampf-Bekämpfungsversuch lässt das Regierungspräsidium gute Erfolge erwarten. Dort wurden nach Oberflächen- und Tiefendämpfbehandlung nach einem halben Jahr weiterhin keine Austriebe von Japan Knöterich festgestellt.

Mehr Informationen zum Japan Knöterich hier in Wikipedia

Nicht nur die öffentliche Hand, wie Gemeinden und Städte sind vielfach mit Lösungen zur Regulierung von Wildkrautbeständen beschäftigt.

Auf Plätzen und Wegen wuchern in Steinfugen und freien Bereichen Unkräuter, die beseitigt werden müssen.
Darüber hinaus wachsen Herausforderungen durch die stetige Ausbreitung problematischer Pflanzen und die Invastion von Neophyten.

Invasive Neophyten und weitere problematische Pflanzen

In den letzten Jahrzehnten sind viele nicht heimische Pflanzen nach Mitteleuropa eingeschleppt worden.

Eine Vielzahl von ihnen verursacht  durch den Grad ihrer Expansion immer schwerwiegendere Probleme. Manche, wie die beifußblättrige Ambrosia, gefährden die Gesundheit, andere wiederum die Umwelt bzw. die Biodiversität, also die Artenvielfalt, da sie Pflanzensorten verdrängen und den eroberten Lebensraum massiv umwälzen. Darunter fällt der Japan Knöterich, bzw. Japanische Staudenknöterich (Fallopia Japonica /Reynoutria Japonica), der durch seine enorme Wuchskraft andere Pflanzen unterdrückt und dabei, abhängig vom Standort, Kulturflächen in der Landwirtschaft oder auch Baustrukturen wie Dämme, Straßen und Mauern stark schädigen kann.

Darüber hinaus sind auch einheimische Problempflanzen auf dem Vormarsch, darunter das Jakobs-Kreuzkraut bzw. Jakobs-Greiskraut, das stark toxisch wirkt und Leberschäden bis zur tödlichen Vergiftung, abhängig von der aufgenommenen Dosis. Die stark angestiegene Ausbreitung des Krautes ist auf die immer größer werdenden Brachflächen sowie die Begünstigung durch den Klimawandel zurückzuführen.

Vor allem die öffentliche Hand steht somit vor der gewaltigen Herausforderung, Abhilfe zu schaffen.

Bis heute werden für die Wildkrautregulierung zwei Methoden angewandt: 1. Die mechanische Bekämpfung z.B. durch Bürsten, Mulchen, Ausreißen oder Mähen und 2. die Nutzung von chemischen Unkrautbekämpfungsmitteln (Herbizide). Insbesondere der Einsatz der Chemie stößt aufgrund der möglichen negativen Auswirkungen auf Natur und Mensch immer mehr an Grenzen.

Heißer Dampf kann hier eine vollwertige Alternative bieten.

Dämpfsysteme zur Bekämpfung von Wildkraut im öffentlichen Raum sind verfügbar und universell einsetzbar. Gegenüber mechanischen Verfahren, die zwar schnell und einfach sind, hat Dampf den Vorteil, dass nicht nur oberflächliche Pflanzenteile entfernt werden. Heißer Dampf dringt in sämtliche Ritzen und bekämpft die ganze Pflanze. Er tötet alle triebfähigen Pflanzenteile, wie auch den Unkraut-Samen ab. Der Aufwand lohnt sich. Das Ergebnis sind vollständig wild- bzw. unkrautfreie Areale, die nur noch vereinzelt, ein- bis zweimal im Jahr nachbehandelt werden müssen – ganz ohne Chemie, rückstandsfrei!

Dämpfung und andere thermische Verfahren.

Neben dem heißen Dampf werden auf dem Markt auch andere thermische Verfahren zur Wildkraut-Bekämpfung angeboten, darunter Infrarot-Strahl, Abflamm- und Heißwasser-Systeme. Oft ist der Wirkungsgrad dieser Methoden nicht ausreichend und der Energieverbrauch in Relation zu Arbeitsaufwand sowie Unkrautvernichtungseffekt recht hoch. So schonen Heizstrahler zwar die Oberflächen, jedoch braucht es eine lange Einwirkzeit, bis die Hitze ausreichenden Schaden an der Pflanze, insbesondere bei den unter der Bodenoberfläche liegenden Vegetationpunkten erzeugt hat. Gleiches gilt für Abflammgeräte, da diesen auch die Tiefenwirkung fehlt.

Heißwasser-Systeme sind hier bereits einen Schritt weiter. Mit diesen Systemen können bei korrekter Anwendung auch tiefer liegende, triebfähige Pflanzenteile durch Hitzeeinwirkungen von über 65°C abgetötet werden, und somit langfristige Erfolge bei der Unkrautvernichtung erzielt werden. Dennoch kämpfen auch solche Heißwasserverfahren mit Problemen wie hohem Wasserverbrauch und größeren Energieverlusten. Dem kann mit Heißdampf entgegengetreten werden.

Mehr als nur „heiße Luft“

Im Vergleich zu 100°C heißem Wasser hat 100°C heißer Dampf mehr als das 5fache an Energie zur Verfügung. Zudem hat Dampf eine 1000fach geringere Dichte. Dies bedeutet, dass der Anwender bei der Heißdampf-Nutzung mit bedeutend geringerer Menge an eingesetztem Wasser ein vielfaches mehr an Hitze zur Bekämpfung des Wildkrauts einsetzt: Das Ergebnis ist eine optimal unkrautbefreite Fläche bei verhältnismäßig geringem Energie- und Arbeitsaufwand. Zudem sind Niederdruck-Dampferzeuger unkompliziert im Handling.

Der Einsatz von Dampf bringt noch weitere positive Effekte mit sich: So schont er im Gegensatz zu extremer Hitzeeinstrahlung oder Hochdruckeinwirkung die Bodenbeläge. Diese werden nicht nur von Unkraut befreit sondern durch die lange Wärmeeinwirkung des Dampfes auch tiefgründig gereinigt und von Moosen sowie Flechten befreit. Auch hartnäckiger Schmutz, wie Kaugummis etc. löst sich und kann nach der Behandlung einfach beseitigt werden.

Heißdampf-Systeme sind für kleine wie große Flächen mit unterschiedlichsten Oberflächen geeignet, egal ob Sport- oder Spielplätze, Gehwege, Parkplätze oder Friedhöfe…

Dampf ist überall sinnvoll einsetzbar

Dampf kommt bereits in vielen Bereichen sinnvoll zum Einsatz. Kommunen können die Anlage nicht nur zur effektiven Unkrautbekämpfung und Reinigung von Plätzen, Straßen und Wege nutzen. Die Dämpf-Systeme sind auch zur Behandlung von städtischen und kommunalen Freiflächen, Beeten und Kompostanlagen oder zoologischen Gärten verwendbar. Richtig koordiniert und eingesetzt steht eine solche Dämpf-Anlage niemals still…

Am 19.09.2009 (32. Gemüsebau-Tag) präsentierte die Universität Hohenheim bei Stuttgart Ergebnisse von Freilandversuchen zur Bekämpfung von Unkraut bzw. Unkraut-Samen insbesondere bei Baby-Leaf-Kulturen.

Von Juni bis September 2009 wurden bei der Versuchsanordung drei Varianten zur Unkrautreduzierung imVergleich mit 4 Wiederholungen auf Parzellengrößen von 16m x 1,2m getestet, wobei zwei Babyleaf Salat Sorten „Batavia rot“ und „Batavia grün“ eingesetzt wurden.

Die komplette Versuchsfläche wurde in 18 Parzellen aufgeteilt, auf denen drei Verfahren nebeneinander verglichen wurden: die Bekämpfung von Unkraut mit der Handhacke, mit Herbizid und mit Bodendämpfung.

Die Bodendämpfung wurde 1x vor der Aussaat nach einer ausreichenden Bodenlockerung auf den hierfür vorgesehenen Arealen vorgenommen, während der Herbizideinsatz auf den Vergleichsparzellen nach der Aussaat erfolgte. Die mechanische bzw. manuelle Unkrautbekämpfung mit der Handhacke fand gezielt nach Bedarf beim Unkrautaustrieb auf den zugewiesenen Flächen statt. Auf den Kontrollflächen wurde keine Behandlung zur Unkrautreduzierung durchgeführt, weder mit Dampf, chemischen Unkrautbekämpfungsmitteln oder mechanisch.

Die Baby-Leaf Kulturen wurden nach ca. 4 Wochen geerntet. Es wurden im Anschluss von den drei Versuchsvarianten (Dampf, Herbizid und Handhacke) sowie zum Vergleich von der Kontrollfläche die Frisch- und Trockenmasse, getrennt von Salat und Unkraut bestimmt.

Die Uni Hohenheim konnte mit diesem Freiland-Versuch feststellen, dass nach einer Wasserdampfeinwirkung von 90°C keine Unkräuter während der Kulturzeit, also vom Zeitpunkt der Aussaat bis zur Ernte wuchsen.
Auf ausreichend gedämpften Flächen ist damit eine Unkrautbehandlung bei Baby-Leaf-Kulturen bis zur Ernte nicht mehr nötig.

Nitrat und Ammonium

Erwartungsgemäß wurde bei der Untersuchung des Bodens nach dem Dämpfen erhöhte, jedoch unbedenkliche Ammoniumkonzentrationen sowie nach der Ernte einen gesteigerten Nitratgehalt festgestellt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass insbesondere die nitrifizierenden Bakterien durch die Dämpfung stark gehemmt werden. Die ammonifizierenden Bakterien hingegen werden durch den Heißdampf weniger stark in Mitleidenschaft gezogen.
Hierdurch entsteht eine Ammoniakanhäufung in der gedämpften Erde. Detaillierte Erkenntnisse hierzu wurden bereits in den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts von S.N. Malowany und I.D. Newston gewonnen.
Im Normalfall normalisiert sich das Ammoniak- und Nitrat- Verhältnis nach der Wiederbelebung des Bodens in einem Zeitraum von 4-8 Wochen.
Dieser kann stark verkürzt werden, in dem die Erde direkt nach dem Dämpfen mit nitrifizierenden und ammonifizierenden Bakterien geimpft wird (= Integrierte Dämpfung).

Bereits in der Mitte des letzten Jahrhunderts wurde die effektive Wirkung von feuchter Hitze gegen Unkräuter und insbesondere deren Samen wissenschaftlich erforscht. In nur fünf Minuten können alle Samen keimunfähig gemacht werden, sofern 95°C heißer Dampf dauerhaft einwirken kann.

In der Praxis zeigt sich heute ein Trend zu sehr kurzen Einwirkzeiten bei der Heißdampfanwendung speziell bei der Bekämpfung von Unkrautsamen im Freiland. Insbesondere in Frankreich, den Niederlanden und in Dänemark werden bereits heute mit Dämpfautomaten große Flächen von Beetkulturen über Haubendämpfung oberflächlich bis zu max. 5-10cm Tiefe hygienisiert. Hierfür werden speziell für die Beete konstruierte Hauben mit einer Gesamtfläche von bis zu 20 Quadratmetern schrittweise nach lediglich 5 minütiger Dampfeinführung versetzt.

Ziel der kurzzeitigen Dämpfung ist jedoch nicht die vollständige Bekämpfung von widerstandsfähigen Krankheitserregern bzw. pflanzenschädlicher Organismen. Hierfür wären längere Dämpfzeiten bzw. größere Dämpftiefen notwendig.

Im Fordergrund des Verfahrens steht lediglich die Schädigung der oberflächlich liegenden Unkrautsamen, um der Beetkultur in der Anwachszeit den notwendigen Vorsprung zu geben, um sich im Laufe der Entwicklung vollständig gegen das sonst wuchernde Unkraut durchsetzen zu können.

Die Ergebnisse aus der Praxis werden als erfolgreich beschrieben. Trotz sehr kurzen Einwirkzeiten des Heißdampfes kann das Unkraut in den Beeten soweit geschwächt werden, dass es nicht mehr spürbar durchdringen kann.

Das Dämpfverfahren zur oberflächlichen Unkrautbekämpfung verbreitet sich auch in Deutschland immer weiter. Diese Entwicklung wird  insbesondere durch den Mangel an Alternativen vorangetrieben. Früher hierfür eingesetzte chemische Mittel sind zwischenzeitlich verboten oder als bedenklich eingestuft.

Zudem leistet die aktuelle Diskussion um die Ausbreitung von Jakobs-Kreuzkraut bzw. Jakobs-Greiskraut dem Thema Vorschub. Der Markt fordert nun noch vehementer unkrautfreie Produkte, jedoch gibt es aufgrund der Marktpreissituation keine Alternative zu maschinellen Erntemethoden. Das Fazit ist der unbedingte Bedarf an unkrautfreien Beeten bei der Ernte.

Dampf als umweltschonende Methode zur Unkraut-Bekämfpung gewinnt damit sowohl national als auch international weiter an Bedeutung.

Bereits seit mehr als 50 Jahren wird die Wirkung von Hitze auf die Keimfähigkeit von Unkrautsamen intensiv erforscht.

Die Untersuchungen berücksichtigen die Wirkung auf feuchte wie auf getrocknete Samen unterschiedlicher Unkraut-Sorten, wobei diese unterschiedlich lange Zeit trockener, wie auch feuchter Hitze bzw. Heißdampf ausgesetzt wurden. An der Universität Zürich zeigten sich hierzu bereits in den 50er Jahren des vergangenen Jahrhunderts eindeutige Ergebnisse:

Während trockene Hitze häufig nicht ausreichend die gewünschte Wirkung auf die Samen entwickeln konnte, stellte feuchte Hitze bzw. Heißdampf bereits nach einer 5 minütigen Behandlungsdauer bei 95°C Hitze die vollständige Abtötung aller Samen sicher.

Trockene Hitze erwies sich als kontraproduktiv: Stellenweise kam es sogar zur Verbesserung der Keimfähigkeit mancher Unkrautsamen.
Es zeigte sich, dass Heißdampf ein umfassendes Mittel gegen Unkrautsamen darstellt und damit nicht nur anderen thermischen Verfahren überlegen ist, sondern auch chemischen Herbiziden, da diese nur partiell gegen einzelne Unkrautsorten bzw. deren Samen wirksam sind.