Alternativen zu Glyphosat: Mit heißem Wasser gegen wucherndes Grün

Glyphosat gilt als effektives und preiswertes Mittel, um unerwünschten Bewuchs einzudämmen. Dem gegenüber stehen biologische und gesundheitliche Bedenken, weshalb das Herbizid in der Europäischen Union nur noch bis 2022 zugelassen ist. Spätestens dann muss für die Unkrautbekämpfung ein Ersatz her. Vor dieser Aufgabe stehen Landwirte, Kommunen und auch die Bahnen, die ihre Strecken frei halten müssen.

Die Deutsche Bahn mit rund 33 400 Kilometern Streckennetz ist der größte Einzelabnehmer von Glyphosat in Deutschland. Zwar beträgt der Anteil am Gesamtverbrauch laut Unternehmensangaben lediglich 0,4 Prozent und die Herbizidmenge wurde auf 57 Tonnen im Jahr 2018 reduziert, doch bleibt die Frage: Welche Alternativen gibt es und vor allem, welche sind praktikabel?

Dazu laufen europaweit verschiedene Forschungsvorhaben, die den Einsatz von Heißwasser oder elektrischem Strom untersuchen. Das Grün einfach wachsen zu lassen, ist gefährlich und daher keine Option. Die wasserführenden Wurzeln, die Pflanzen im Gleisbett bilden, dehnen sich bei Frost aus. Es kommt zu Verwerfungen, die schlimmstenfalls den Zug entgleisen lassen. Auch am Rand ist Bewuchs unerwünscht: Bahnmitarbeiter oder evakuierte Zugreisende sollen nicht über Brombeerranken stolpern. Ebenso müssen die Schilder und Zeichen immer gut erkennbar sein.

Vegetationskontrolle ist notwendig

Vegetationskontrolle, wie es im Eisenbahnjargon heißt, ist daher nötig. Bisher wurde dafür meist Glyphosat genutzt, auf Hauptstrecken ausgetragen von Spritzzügen, die mit Tempo 50 die Gleise entlangsausen, auf Nebenstrecken von Unimogs mit Gleissprühanlage. „In der Regel wird einmal im Frühjahr behandelt und an Hotspots ein zweites Mal im Herbst. Glyphosat ist damit das kosteneffizienteste Mittel“, sagt Roland Nolte vom Berliner Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung (IZT). Er leitet das Projekt „Tristram“, das umweltfreundliche Alternativen testen und optimieren soll.

Klar ist: Es gibt weder eine Methode, die das „Alles-in-einem-Verfahren“ mit Glyphosat ersetzen kann, noch sind die Alternativen weit genug entwickelt, um sie umgehend großflächig einzusetzen. Darauf weist Gunter Adolph, verantwortlich für Umwelt und Nachhaltigkeit bei der staatlichen Eisenbahngesellschaft der Schweiz SBB AG, hin. „Es sind verschiedene Verfahren patentiert worden, etwa für den Einsatz von Elektrizität oder Mikrowellen, aber keines davon ist bis zur Marktreife gelangt.“ Was auch daran liege, dass der Markt der Eisenbahnen sehr klein ist verglichen etwa mit der Landwirtschaft, sodass die Industrie die Entwicklungskosten scheue. „Daher müssen die Bahnen das übernehmen.“

Technik noch nicht ausgereift

Sie haben diese Aufgabe aufgeteilt, in Deutschland etwa wird viel am Elektroverfahren geforscht, die Schweiz ist beim Thema Heißwasser vorn dabei. Seit dem Sommer 2019 fährt dort ein entsprechendes Spritzfahrzeug, das immerhin 40 Kilometer pro Stunde schafft. Das heiße Wasser verändert die Zellstruktur der Pflanzen und verhindert damit den Wassertransport. Die Erfolgsquote liegt bei nahezu 100 Prozent. „Allerdings ist der Wasser- und Energiebedarf für das Aufheizen bei einem flächendeckenden Einsatz beträchtlich“, sagt Adolph. „Auch Lebewesen an der Oberfläche werden größtenteils getötet.“

Hinzu kommt, dass Fahrzeuge und Technik noch nicht ausgereift und damit teurer sind. „Einen solchen Prototypen mit einem herkömmlichen Spritzzug zu vergleichen ist, als würde man ein Wasserstoffauto einem Diesel-Pkw gegenüberstellen. Natürlich schneidet das etablierte Verfahren besser ab“, sagt der SBB-Experte. Aber das werde sich künftig ändern. Zumal Glyphosat in wenigen Jahren ohnedies nicht mehr zur Verfügung steht. 2025 wollen die Schweizer Bahnen gänzlich ohne das Herbizid auskommen.

Roboter am Streckenrand

Weiterhin arbeitet die SBB gemeinsam mit der Hochschule Luzern an einem Roboter, der sich am Streckenrand autonom ums Grün kümmern soll. Mähen, Epilieren und eine weitere Stufe wie Strombehandlung kommen infrage. Als Antrieb werden große Räder oder Raupenketten diskutiert. Idealerweise werden Streckensanierungen so geplant, dass sie künftig gut von einem Roboter gepflegt werden können beziehungsweise mit aufwuchshemmenden Materialien gestaltet werden, etwa Vliesstoffen.

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Sanierte Abschnitte sind jedoch eher kurz, für die meisten Strecken muss rasch eine Lösung gefunden werden. Hier haben sich neben dem Heißwasser noch das „electric weeding“ und der Ersatzstoff Pelargonsäure als vielversprechend erwiesen, berichtet IZT-Forscher Nolte. „Das Elektroverfahren stammt aus dem biologischen Landbau: Über eine Elektrode wird eine Hochspannung mit 15 Kilovolt in den Boden gebracht“, erläutert er. „Der Strom fließt gemäß dem geringsten Widerstand durch wasserhaltige Pflanzenteile bis zur Rückelektrode.“ Nach kurzer Zeit verdorren die Pflanzen und sterben ab. 

Von der Wirksamkeit ähnele das Verfahren Glyphosat, berichtet Nolte. Schadwirkungen auf Bodenorganismen seien gering. Nachteilig ist das geringe Tempo von 10 km/h, wobei Optimisten meinen, es seien 25 km/h zu schaffen, sagt der Wissenschaftler. „Offen ist, ob elektrische Anlagen an den Gleisen durch die Hochspannung gestört werden, das wird in den nächsten Monaten untersucht.“

Auch mit Pelargonsäure laufen weiter Tests. Hierbei handelt es sich um eine organische Säure, die weniger giftig für Organismen und besser biologisch abbaubar ist. „Grundsätzlich ist sie als Herbizid im Gleisbett geeignet, aber sie wirkt nicht so stark, sodass etwa dreimal im Jahr behandelt werden muss, was die Kosten steigert.“ Obendrein seien enorme Mengen nötig, sodass Spritzzüge nicht weit kommen, ohne nachzutanken. Um dem entgegenzuwirken, werden Kombinationen aus Perlargonsäure und anderen Herbiziden untersucht, berichtet Nolte. „Sie zeigen eine systemisch gute Wirkung und könnten eine Lösung für den Übergang sein.“

Drohnen vs. Satelliten

Die Deutsche Bahn hat im vergangenen Sommer erklärt, sie wolle 2020 den Einsatz von Glyphosat um die Hälfte reduzieren und setze „verstärkt auf mechanisch-manuelle Verfahren“. Welche Verfahren konkret eingesetzt werden und wie hoch der zu erwartende Mehraufwand ist, teilt das Unternehmen auf Anfrage nicht mit. Es erklärt, dass weiter „alternative Verfahren auf Basis des Einsatzes von Heißwasser, elektrischem Strom und UV-C-Licht“ erprobt würden.

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Wie umweltfreundlich die Vegetationskontrolle ist, hängt nicht allein vom Verfahren ab. Selbst bei Glyphosat wurden in den vergangenen Jahren beträchtliche Mengen gespart, weil moderne Spritzzüge mit Sensoren ausgestattet sind: Sie spritzen nur dort, wo etwas wächst.

Ein solch bedarfsorientierter Ansatz werde künftig noch konsequenter verfolgt, betonen Nolte und Adolph. Danach richtet sich dann die Wahl der Methode. Neben Kosten, Aufwand und Effizienz wird es auch um die Art der Pflanzen gehen. „Eingeschleppte Spezies wie Götterbaum oder Knöterich werden entlang der Schienenwege rasch verbreitet“, sagt Adolph. „Wir müssen Verfahren finden, die diese Pflanzen rasch beseitigen, sonst bekommen wir künftig große Probleme.“

Damit eine bedarfsorientierte Vegetationskontrolle gelingt, müssen die Netzbetreiber genau wissen, wo diese nötig ist. Dies könnte künftig mittels autonomer Drohnen erfolgen. Die Firma Quantum Systems koordiniert ein entsprechendes Projekt namens „FreeRail“, in dem eine Drohne aus einem Hangar entlassen wird, 50 Kilometer Bahngleis abfliegt und selbstständig zurückkehrt.

„Die Drohne kann mit verschiedenen Sensoren bestückt werden, die Vegetation erkennt, aber auch mit Laser für Vermessungen und Kamera für Livebilder“, sagt Pierre Ulfig von Quantum Systems. Die Auswertung der Daten solle ebenfalls automatisiert erfolgen. „Am Ende könnte eine Anweisung kommen: An dieser bestimmten GPS-Koordinate droht das Gleisbett zuzuwachsen oder es muss ein Baum gefällt werden.“

Viele Infrastrukturen wie Pipelines oder Stromleitungen werden bereits mittels Satelliten überwacht. Der Vorteil der Drohne: Sie könne zu jeder Zeit beliebig eingesetzt werden, etwa nach einem Sturm, und in Gebieten, die für Satellitenbeobachtung weniger geeignet sind wie dicht bewaldete oder bebaute Areale, sagt Ulfig. Das vom Bundesverkehrsministerium finanzierte Projekt ist im September 2019 gestartet und soll bis 2022 laufen.