Geländemodellierung für Landschaftsarchitekten und Architekten 9783034609869

Citation preview

Geländemodellierung für Landschaftsarchitekten und Architekten

Geländemodellierung für Landschaftsarchitekten und Architekten Peter Petschek Mit einem Vorwort von Peter Walker

Herausgegeben von HSR Hochschule für Technik Rapperswil Abteilung für Landschafts­ architektur

Birkhäuser Basel · Boston · Berlin

Redaktion: Karoline Mueller-Stahl, Leipzig Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbi­ bliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die   abellen, der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und T der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung,   eilen dieses Werkes ist auch im vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von T Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhand­ lungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechts. © 2008 Birkhäuser Verlag AG Basel ∙ Boston ∙ Berlin P.O. Box 133, CH-4010 Basel, Schweiz Ein Unternehmen der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media Gedruckt auf säurefreiem Papier, hergestellt aus chlorfrei gebleichtem Zellstoff. TCF ∞ Diese Buch ist auch in englischer Sprache erschienen: Grading for Landscape Architects and Architects, ISBN 978-3-7643-8502-6. Printed in Germany ISBN: 978-3-7643-8501-9

9 8 7 6 5 4 3 2 1

www.birkhauser.ch

Institut für Landschaft und Freiraum

Der Autor bedankt sich bei folgenden Personen und Institutionen für die finanzielle und fachliche Unterstützung Sponsoren: Prof. Dr. Hermann Mettler, Rektor der HSR Hochschule   echnik Rapperswil. für T Abteilung Landschaftsarchi­ tektur. ILF Institut für Landschaft und Freiraum. Nik Bokisch, Civil 3D Koordi­ nator Autodesk. Peter Harradine von Harra­ dine Golf / Orient Irrigation Services. Fachliche Unterstützung: Prof. Sadik Artunc, Clemens Bornhauser, Prof. Hannes Böhi, Hans-Peter Burkart, Michael Fluss, Markus Fries, Peter Geitz, Heiko Heinig, Fabienne Kienast, Gabi Lerch, Rüdiger und Christine   homas Putscher, Mach,  T Marco Riva, T   oni Sacchetti, Prof. Dr. Hans-Ruedi Schneider, Prof. Bernd   ack, Schubert, Christian T Michelle Weber.

Inhalt

 8

Vorwort von Peter Walker

81



12

Einführung

84



Wichtige Geländemodellierungskriterien

85



Minimale und maximale Gefälle

Aufgaben der Geländemodellierung

16

Geschichte der Geländemodellierung

86



Geländemodellierung und Gebäude

16



Entwicklungen in der Plandarstellung

89



Geländemodellierung und Straßen

22



Ausgewählte Projekte

97



Höhen- und Absteckplan

23



Die Pueblo Grande Ballarena

27



Die Pyramiden des Branitzer Landschaftsparks

33



Der «Garten des Poeten» auf der G 59 in Zürich

37



Der Olympiapark München



43



Die Landform vor der Schottischen National-

102





galerie in Edinburgh

102 Geländemodellierung und Regenwasser-



management

Grundlagen des Regenwassermanage- ments

112

Planbeispiele für Geländemodellie-



rung und Regenwassermanagement.



50

Geländeformen

60

Einmaleins der Geländemodellierung

114

114 Digitale Geländemodellierung Daten der lokalen amtlichen

60



Kleine und große Maßstäbe



62



Gefälle

117

62



Gefälle in Prozent

119

Datenaufnahme mit dem Bautachymeter

63



Verhältniszahl

121

Digitale Geländemodelle

64



Neigungswinkel

125

Geländemodellbau

65



Gefälleausbildung

128

Echtzeit-Geländemodelle

67



Interpolation

69



Höhenpunkte

70



Höhenlinien

130 Geländesicherung

76



Böschung

130

Boden

77



Profile

133

Erosion und Rutschung

79



Erdmassenberechnung

136

Böschungswinkel und Bautechniken





Vermessungsämter Datenaufnahme mit dem GPS

81



Aufgaben und  Techniken der Gelände-

137

Überblick zu Bautechniken für die





modellierung



Bö schungssicherung





137



Ingenieurbiologische Bauverfahren

196 Anhang

141



Kalk und/oder Zementstabilisierung

196

Übungen zur Geländemodellierung

143



Bewehrte Erde

212

Glossar A – Z

145



Geotextilwand

218

Literatur / Quellen

146



Stützmauern

221

Abbildungs- und  T   abellenverzeichnis

152 Geländemodellierung auf der Baustelle 152

Absteckung mit dem GPS

153

Absteckung mit dem  Tachymeter

158

Baumaschinen für die Gelände-



modellierung



160

Baumaschinen zum Lösen und Laden

164

Baumaschinen zum  Transportieren

166

Baumaschinen zum Verdichten von



Boden



168

GPS-Maschinensteuerung für die



Geländemodellierung



174 Aus der Praxis 174

Harradine Golf / Orient Irrigation





Services

175



Ein Golfplatz

178



Ein Privatgarten

182



Eine Insel

186

ilu AG Ingenieure Landschafts-





architekten Umweltfachleute

188



Reussdelta

194



3D-Visualisierung Steinbruch Netstal

195



Fotomontage Steinbruch Zingel



Vorwort von Peter Walker

Es ist mir eine große Freude, die Einleitung zu dem Buch Geländemodellierung für Landschaftsarchitekten und Architekten schreiben zu dür­ fen. Die Bedeutung der Geländemodellierung ist für unseren Berufsstand nicht zu unterschätzen. In meinem ersten Auftrag der öffentlichen Hand, als junger Land­ schaftsarchitekt 1960, bestimmte die Geländemodellierung nicht nur den Entwurf, sondern gab dem autofreien Campus einen menschlichen Maß­ stab. Foothill College in Los Altos Hills, in der Nähe von Palo Alto und der Stanford University gelegen, war eine der ersten Ausbildungsstätten der Nachkriegszeit, die im Rahmen des ehrgeizigen Masterplans zur Ent­ wicklung des Hochschulwesens des Staates Kalifornien gebaut wurde. Ur­ sprünglich gab es auf dem Gelände nur zwei kleine, aber steile Hügel mit schönem Eichen- und Mammutbaum-Bestand. Diese alten Bäume wollten wir auch erhalten. Der vorgeschlagene Gebäudekomplex war aber zu groß, um ihn nur auf einem der beiden Hügel unterzubringen. Daher teilte das Planerteam das Raumprogramm auf. Der Studienkomplex wurde auf dem nördlichen und die Sportanlagen auf dem südlichen Hügel vorgese­ hen. Eine Holzbrücke diente als Verbindung. Leider war auf beiden Erhö­ hungen immer noch zu wenig ebene Fläche für die Gebäude vorhanden. Wir entschieden uns darum, die Kuppen der Hügel abzuflachen. Mit einer ästhetisch ansprechenden Geländemodellierung, geschwungenen Wegen und wellenförmigen Rasenflächen entstand ohne Verlust der wertvollen Bäume eine attraktive, mit Preisen bedachte Campus-Landschaftsarchi­ tektur. Während tausenden von Jahren wurden Erdbewegungen manuell ausgeführt. Gebäude und Straßen, Bauernhäuser und Felder passte man der Neigung einer Landschaft an. Das natürliche Gelände wurde kaum modifiziert. Erdbewegungen waren so teuer, dass nur Könige und Kaiser sich solche Vorhaben leisten konnten. Die berühmten Kaiserlichen Gärten außerhalb von Peking sind hierfür ein Beispiel. Die T   echnisierung im frühen 20. Jahrhundert brachte mit der Entwick­ lung von Baumaschinen eine erste Kostenreduktion bei Erdbewegungen



im Straßen- und T   agebau mit sich. Nach dem Zweiten Weltkrieg kam es zu einem weiteren Innovationsschub mit noch größeren Maschinen. Sie führten zu weiteren Kosten- und Zeiteinsparungen. Mit dem US-amerikanischen Bauboom in den späten 40er Jahren des letzten Jahrhunderts entstanden immer mehr Straßen und neue Vororte. Es war mittlerweile billiger, Gelände zu verschieben, als Gebäudegrund­ risse und Fundamente der natürlichen Oberflächenform der Landschaft anzupassen. Die über Jahrhunderte bewährten alten Bautechniken, die sich mit dem Umgang von Fundamenten, Verdichtung, Entwässerung und Wasserrück­ haltung befasst hatten, verloren mit den großen Erdverschiebungen an Bedeutung. Die neuen Bautechniken waren die Domäne von Ingenieuren und Bauunternehmern. Nur eine kleine Gruppe von Landschaftsarchitekten und Landschaftsbauern erkannte das ästhetische Potenzial, das die Mo­ dellierung der Erde besitzt. Entwurf, Darstellung und Berechnung waren im Übrigen ingenieurtechnisch orientiert. «Entwurf» bedeutete in diesem Zusammenhang Erdmassenausgleich. Oft bestand eine «Visualisierung» der geplanten Erdmodellierung nur aus einer Reihe von Querschnitten mit Ab- und Auftrag. Die Bodenanalyse war auf die Untersuchung der Durch­ lässigkeit und des Verdichtungsgrades begrenzt. Gelegentlich trug man den Oberboden ab, damit man ihn später wieder einbauen konnte, aber meist wurde dies gemacht, um die Erde zu entfernen, die sich nur schwer oder gar nicht verdichten ließ und somit als Baugrund ungeeignet war. Im Gegensatz dazu arbeiten Landschaftsarchitekten seit dem späten 18. Jahrhundert mit Plänen, die auf Höhenlinien basieren. Sie ermöglichen dem geübten Betrachter einen Blick auf das zu formende T   errain, welches nicht nur zur Landnutzung, sondern auch um dreidimensionale Formen mit

Abb. 1.1: Peter Walker während seines Vortrags am 17. November 2005 an der Abteilung Landschaftsarchi­ tektur der HSR Hochschule   echnik Rapperswil. für T



Vorwort

ästhetischen Qualitäten zu erreichen, geformt werden soll. Landschaftsar­ chitekten bauen außerdem Modelle zur dreidimensionalen Visualisierung. In den 1970er Jahren rückten Umweltbelange wie Wassernutzung, Wasserrückhalt und der Schutz von Feuchtgebieten in das Bewusstsein der Öffentlichkeit. T   hemen wie Erosion und Lebensraumverkleinerung führten damals zu negativen Reaktionen gegenüber Geländemodellierungen. In den Jahren darauf ermöglichte das wachsende Wissen über Böden, Hy­ drologie, Ingenieurbiologie den Landschaftsarchitekten die Entwicklung von Gelände- und Bepflanzungskonzepten auf allen Maßstabsebenen. Dieses neue Umweltbewusstsein bewirkte auch die Reparatur von Landschaftsschäden, die aus den zerstörerischen Arbeiten im T   agebau re­ sultierten und einen großen T   eil der Erdbewegungen im 20. Jahrhundert charakterisieren. Während des Baubooms der US-amerikanischen Nachkriegszeit spielten Erdarbeiten eine Hauptrolle bei der Veränderung von Landschaft, zum Guten wie zum Schlechten. Millionen von Bäumen wurden gefällt und zahllose Kubikmeter Oberboden gingen verloren. Vielerorts wurden Entwässerung und Grundwassererneuerung außer Acht gelassen, was Überschwemmungen und Erdrutsche verursachte. Positiv ist zu erwäh­ nen, dass später auf ehemaligen T   agebauflächen mittels Geländemodel­ lierungen elegante Parks, Erholungsgebiete und rekultivierte Landschaften entstanden. Der Unterschied zwischen beiden Gegensätzen liegt in dem Wissen, der Vision und den Fertigkeiten derer, die unsere Umwelt gestal­ ten. Geländemodellierung für Landschaftsarchitekten und Architekten ist ein wichtiges Werkzeug für alle, die sich profundes Wissen zum T   hema aneignen wollen.

10

Vorwort

Abb. 1.2: Der Foothill College Masterplan, mit einer den Entwurf prägenden Geländemodellierung, war   alkers erster Auftrag Peter W für die öffentliche Hand. Abb. 1.3: Für Generationen von Landschaftsarchitekten war die Reißschiene auch bei der Geländemodellie­ rung ein unverzichtbares   alker Arbeitsmittel. Peter W und der Autor diskutieren die Entwicklungen in der Land­ schaftsarchitektur bei seinem Besuch an der HSR.

11

Einführung

Die Geländemodellierung spielt in der Landschaftsarchitektur eine der Hauptrollen. Obwohl das berufliche Aufgabenspektrum sehr weit ist und T   erraingestaltung nicht T   eil aller Projekte ist, handelt es sich bei dem vom Landschaftsarchitekten zu gestaltenden Gegenstand immer um ei­ nen Ausschnitt der Erdoberfläche. Grundsätzlich bildet das Zusammenwirken von Gestaltung und Öko­ logie mit technisch-wirtschaftlichem Denken das Fundament guter Land­ schaftsarchitektur. Für die Geländemodellierung gilt dieser Grundsatz ebenfalls. Die Geländemodellierung zählt neben der Vegetation zu den wich­ tigsten Gestaltungselementen, mit denen Landschaftsarchitekten arbei­ ten. Architektonische Ordnungsprinzipien wie Hierarchie, Symmetrie und Asymmetrie oder Rhythmus und Wiederholungen lassen sich auch auf die T   errainmodellierung anwenden. Ein künstlich geschaffener Hügel im Englischen Garten in München übt auf die Besucher eine große Anzie­ hungskraft aus. Der Spaziergänger will wissen, was von dort oben aus noch sichtbar ist. Die T   errassen der italienischen Renaissance-Gärten, durch Ebenen, Böschungen und Mauern definiert, bilden geometrisch strenge, übersichtliche Räume, die meistens die Aussichten auf die um­ gebende Landschaft als einen T   eil der Gestaltung verstehen. Dagegen überrascht die poetische Miniaturlandschaft des Katsura Rikyu-Gartens in Kyoto den Besucher mit immer neuen Blickpunkten auf den in der Anlage befindlichen See und das Gebäude. Nach einigen Schritten im Garten wird die Blickachse plötzlich hinter einer Bodenwelle unterbrochen, gleichzeitig aber durch eine neue Szene abgelöst. Für die Rauminszenierung mittels Geländemodellierung ist die Wegeführung ein ideales Instrument. Die englischen Landschaftsgärtner des 18. Jahrhunderts waren Meister der effektvollen Erschließung mittels T   errainmanipulation. Wenn ein Weg den Blick in die Ferne störte, brachten sie ihn durch eine leichte Absenkung zum Verschwinden. Weidetiere hielten sie durch ein Ha-Ha von Plätzen und Wegen ab. Die mit einfachsten Werkzeugen erstellten Gräben ermög­ lichten zaunlose Sichtachsen in eine Landschaft mit Kühen und Schafen als passende Staffage.

12

Der Boden ist das grundlegende Material für den Naturhaushalt und der Baustoff für Geländegestaltungen. Auf der Baustelle geht man mit dem Boden manchmal recht nachlässig um. Gründe dafür sind wohl die hierzulande häufig auftretenden Regenfälle und langen Kälteperioden so­ wie der auf dem Bau allgegenwärtige Dreck. Erklärt man den Bauarbeitern im trocknen und warmen Vorlesungssaal, dass es sich um ein für den Na­ turhaushalt lebenswichtiges Material handelt, erntet man auch von den Praktikern Zustimmung. Verwittertes Gesteinsmaterial, durchsetzt mit ab­ gestorbener und umgewandelter organischer Substanz, bildet zusammen mit Luft und Wasser das Produkt Boden. Rund tausend Jahre dauert es, bis ein paar Zentimeter Oberboden entstehen. Boden ist nicht vermehrbar und darf daher nicht vergeudet werden. Normen und Richtlinien regeln mittlerweile in vielen Ländern den Bodenschutz auf der Baustelle. Boden ist neben Licht und Wasser bekanntlich die Grundvorausset­ zung für pflanzliches Leben. Die bedeutende Rolle der Vegetation im öko­ logischen System sollte eigentlich allen Lesern klar sein. Hier nur eine paar Stichpunkte: — Pflanzen sind Sauerstoffproduzenten — Pflanzen dienen als Nahrungsgrundlage — Pflanzen schützen den Boden

Abb. 2.1: Der Monopterus ist

— Pflanzen beeinflussen das Klima

ein bekannter Aussichtshügel

Im Kontext der Geländemodellierung muss darauf hingewiesen wer­ den, dass mit einer sensiblen Modellierung Wälder, Bäume und schützens­ werte Vegetationseinheiten bewahrt werden. Auch für ökologisch orien­ tierte Planer stellt die Geländemodellierung ein wichtiges Instrument dar.

und Anziehungspunkt im Englischen Garten, München. Friedrich Ludwig von Sckell, der Begründer des Land­ schaftsgartens in Deutsch­ land, entwarf den Park zu Beginn des 19. Jahrhunderts.

13

Einführung

Abb. 2.2 links: Katsura Rikyu wurde zwischen 1620 und 1645 gebaut. Es handelt sich um den ersten begehbaren Garten der Edo Periode und einen Klassiker der Japa­ nischen Gartenkunst. Abb. 2.3 rechts: Wiederho­ lungen in Form von Gelän­ demodellierungen. Marina

«Wasser weg vom Bau» ist ein altbekannter, technischer Grundsatz.

Linear Park in San Diego,

Er ist nur mit einer funktionierenden Geländemodellierung durchsetz­

USA von Martha Schwartz

bar. Schon die Römer der Antike bauten ihre Straßen auf Erddämmen,

Partner. Abb. 2.4 unten: Kalkulation und Ausgleich von Erdmas­ sen gehören zum tech­ nischen Grundlagenwissen von Landschaftsarchitekten. Beim Irchelpark, Zürich von asp Landschaftsarchitekten /

die sie einen Meter höher als das gewachsene T   errain schütteten. Darauf wurde dann erst der Oberbau gesetzt. Ob das Wort «Highway» daher stammt? T   echnisches Wissen über Belagaufbauten, Gefälleausbildungen, Geotechnik, horizontale und vertikale Straßenführung, Regenwasserma­ nagement und Bauabläufe ist die Basis einer T   erraingestaltung im Stra­ ßen- und Wegebau.

Neuenschwander verlangte die Stadt aus Umweltschutz­ gründen den Einbau des ge­ samten Aushubmaterials der

Ökonomische Überlegungen führen im Rahmen von Geländemo­ dellierungen leider oft auch zu negativen Veränderungen des Orts- und

Universitätsneubauten auf

Landschaftsbildes. Bei Gärten, die auf Wunsch der Kunden bis fast zur

dem Gelände. Die zwischen

Grundstücksgrenze ebenerdig verlaufen sollen, sichern begrünte Beton­

1978 und 1985 bewegten Erdmassen betrugen ca. 400 000 m3.

14

böschungselemente den steilen Hang. Diese hässlichen Böschungssi­ tuationen, welche häufig in Neubaugebieten zu sehen sind, tragen zur

Einführung

Austauschbarkeit von Orten bei. Straßen, die ganze Hügel und Berge durchschneiden, nur weil sie damit eine schnellere Führung ermöglichen, verursachen kleinmaßstäblich negative Auswirkungen auf das Land­ schaftsbild. Die Aufgabe einer engagierten, verantwortungsvollen Landschaftsar­ chitektur ist die Suche nach sinnvollen Varianten unter Berücksichtigung von Gestaltung, Ökologie, T   echnik und Ökonomie. Dazu sind Kenntnisse der Geländemodellierung unbedingte Voraussetzung. «Die Höhenlinie ist die einzige exakte Darstellungsmöglichkeit frei­ er, naturhafter Formung des Geländes im Grundriss; eignen Sie sich also dieses Instrument an!» (Loidl 1990, S. 34). Hans Loidl, Landschaftsarchitekt und Professor, formulierte diesen Satz in seinem Skriptum zur Objektplanung. Die Aussage stimmt, aber wo und wie erlerne ich diese Kenntnisse am besten? In den USA gehört Grading (Geländemodellierung) zu den Kernkursen eines jeden akkreditierten Hochschulprogramms. Studierende an den meisten Europäischen Ausbildungsstätten lernen die Geländemodellie­ rung als T   eil der Vermessung. Die Vermittlung von Kenntnissen zur mess­ technischen Höhen- und Lageaufnahme ist unbestritten. Sie bildet eine wesentliche Grundlage für jede T   errainmodellierung, besonders seit dem Einzug der digitalen Geländemodellierung und einfach nutzbarer T   achy­ meter mit Schnittstellen zu CAD-Programmen. T   rotzdem liegen die Stär­ ken der Landschaftsarchitekten auf dem Gebiet der Gestaltung von Ge­ lände. Sie müssen in der Lage sein, mit Höhenlinien zu entwerfen, schnell Alternativen zu entwickeln und Varianten bezüglich Gestaltung, Ökologie, Ökonomie und T   echnik zu prüfen. Das kann man nur durch intensives Ar­ beiten mit Höhenlinien erlernen.

Abb. 2.5 links: Ein Bodenpro­ fil liefert Aussagen zu wich­ tigen Bodenparametern. Abb. 2.6 rechts: Gelände­ modellierung ist nur durch intensives Üben erlernbar.

15

Geschichte der Geländemodellierung

Entwicklungen in der Plandarstellung Die Entwicklung von Höhenlinienplänen ist eng mit der Kartographie verbunden, da die Übertragung von Geländeformen auf Landkarten zu einem wichtigen Betätigungsfeld des Kartographen zählt. Vor allem See­ karten besaßen früher höchste strategische Bedeutung und wurden unter größter Geheimhaltung verwaltet und nachgeführt. Im Zeitalter von Google Earth™-Kartenservice und GPS Mobile Geräten kann man sich nur noch schwer vorstellen, was ein Leben ohne Geoinformationen bedeutete. Die ersten Formen von Reliefdarstellungen sind profilorientierte Wie­ dergaben der Wirklichkeit. Der berühmte Schweizer Kartograph Eduard Imhof (1895–1986) bezeichnete die Bergsymbole als Maulwurfshügel (vgl. Imhof 1965). An dieser Geländepräsentation hielt man, zwar verfeinert, aber immer in Profilform, über Jahrhunderte fest. Karten ähnelten damals zweidimensionalen Bildern mit Städten, Burgen, Klöstern, Wäldern und Bergen. Eine Innovation der Renaissancekunst ist die Entdeckung der Perspek­ tive. Sie führte zu realistischeren Geländeformen. Die Karten der T   oskana, die Leonardo da Vinci zwischen 1502 und 1503 zeichnete, sind gute Bei­ spiele für die neue T   echnik. Einzelne charakteristische Hügel und die für die Region typischen T   ürme der oft verfeindeten Familien sind gut iden­ tifizierbar. Diese Blätter gelten als frühe Zeugnisse der perspektivischen Landschaftsdarstellung. Der Übergang zur Karte in isometrischer Darstellung fand im 17. Jahr­ hundert statt. Das Militär verlangte für den Einsatz neuer Waffentechniken übersichtlichere T   errainmodelle. Kavalier- oder Militärperspektiven er­ setzten endgültig die Profilansicht. Bei einem «Kavalier» handelt es sich um einen hochgelegenen Wall einer Festungsbaute. Von dort ist das Ge­ lände in Halbperspektive überblickbar. Zu den bekanntesten Darstellungen dieser Epoche zählen die Städtebilder von Matthäus Merian (1593–1650). In seinen Kupferstichen und Radierungen kommt die Beleuchtung immer von schräg links. Der damit verbundene Schattenwurf ermöglicht eine sehr gute räumliche Wirkung.

16

Abb. 3.1 links: Konrad T   ürsts

Ende des 18. Jahrhunderts verdrängte die Vogelperspektive die Kava­ lierperspektive. Der Standpunkt des Betrachters rückt höher. Seit dem 19. Jahrhundert ist die Kartendarstellungsform bei der Drauf­ sicht angekommen. Man setzt verschiedene Schraffen- und Schumme­

Karte der Eidgenossenschaft von 1495/97. Sie ist die älteste Karte der Schweiz.   ürst verwendete Auch T damals noch die Maul­ wurfshügeltechnik für die

rungstypen für die T   opographie ein, die das Lesen und Verstehen der

Bergdarstellung.

Karten erheblich erleichtern. Böschungsschraffen sind in die Richtung des

Abb. 3.2 rechts: Leonardo

stärksten Gefälles gezeichnete Linien. Bei intensiver bewegten Relief­

da Vinci: Codex Madrid.

formen verwenden die Kartographen Schattenschraffen. Die Dufourkar­ te (1844–1864) des eidgenössischen Generalstabschefs Henri Guillaume Dufour im Maßstab 1:100 000 ist ein vorbildliches Beispiel für eine plas­

Mehrere Blätter der bis 1965 verschollenen Bände I und II befassen sich mit Landkarten   oskana. der T

tische Geländedarstellung. Schummerungen werden heute in Kombinati­

Abb. 3.3 unten: Kavalier­

on mit Höhenlinien auf topographischen Karten für die Geländewiedergabe

perspektive Zürichs von

benutzt. In den meisten Karten kommt die Beleuchtung von Nordwesten, da damit die Reliefform am besten erkennbar ist.

Matthäus Merian, Topographia Helvetiae, Rhaetiae et Valesiae, 1654.

17

Geschichte der Geländemodellierung

18

Entwicklungen in der Plandarstellung

Parallel zu den sehr effektvollen Reliefpräsentationstechniken gewinnt die Höhenlinie als Darstellungsform von Höheninformationen im 19. Jahr­ hundert langsam an Bedeutung. Die Ermittlung von Höhenzahlen (Koten) und damit die Erstellung von Höhenlinien war erst durch die Einführung eines internationalen Metersystems und gesicherter Nullflächen möglich. Bei Höhenlinien handelt es sich um Linien, die Punkte gleicher Höhe ober­ halb einer Bezugsfläche (Meeresspiegel) verbinden. Ihre Aufgabe ist die Abbildung des Reliefs einer Landschaft. Der Vorteil der Höhenlinie liegt in der Vermittlung quantitativer Informationen über das Gelände. Weitere Bezeichnungen sind: Höhenschichtlinien, Schichtlinien, Höhenkurven,

Abb. 3.4 linke Seite: Dufour­ karte (1844 –1864), Ausschnitt Matterhorn.

Niveaulinien oder Isohypsen. Linien unter einem Nullhorizont bezeichnet

Abb. 3.5: Der höchste Punkt

man als T   iefenkurven, T   iefenlinien oder Isobathen.

der Schweiz (4634 m ü. M.)

Deren früheste Verwendung stammt vom Holländischen Vermesser Nicolaas Cruquius. 1730 zeichnete er eine Karte des Flusses Merwede. Mittels T   iefenlotungen maß Cruquius die Untiefen des Gewässers und dokumentierte sie in Form von Höhenlinien. Heutzutage gibt es die Linien nicht nur auf Seekarten, sondern auch im Freizeitbereich (Wanderkarten).

wurde zu Ehren des Ge­ nerals und Kartographen Guillaume-Henri Dufour in Dufourspitze benannt. Bei der Spitze handelt es sich um den dunkleren, kleinen Felshang in der Mitte.

19

Geschichte der Geländemodellierung

Abb. 3.6 oben: Das westliche Blatt «De Boven-Merwede» von Nicolaas Cruquius, 1730. Abb. 3.7 unten: Das östliche Blatt «De Boven-Merwede». Beide Kupferstiche zählen zu den frühsten Höhenlinien­ plänen.

20

Entwicklungen in der Plandarstellung

Höhenlinien gelten als die kartographische Darstellungsform von Ge­ lände. Da sie einen graphischen Eindruck von Form, Neigung und Erhe­ bung des Geländes vermitteln, verwenden Landschaftsarchitekten sie zur Darstellung von geplanten Erdbewegungen. Mit den Veränderungen der Computertechnologie entwickelten sich neue Arbeits- und Präsentations­ techniken in der Kartographie und in der Planung. Eine der ersten Forschungsarbeiten zu digitalen Höhenmodellen führten C. L. Miller und R. A. Laflamme im Photogrammetrie-Labor des Civil Engineering Department am Massachusetts Institut of T   echnolo­ gy M.I.T. in den späten 1950er Jahren durch (Miller, Laflamme 1958). In den 1960er und 1970er Jahren war die Leistung von teuren MainframeComputern, VAX, McDonald Douglas- und Intergraph-Rechnern für die Er­ stellung von Geländemodellen notwendig. Nur Universitäten und große Firmen konnten sich diese T   echnologien leisten. Die kommerzielle Einführung von Personal Computern zu Beginn der 1980er Jahre verursachte die IT (Information T   echnology) Revolution und führte dazu, dass auch mittlere und kleine Firmen Computertechnologie erwerben konnten. Ein Programm der ersten Stunde auf PC-Basis für technische Zeichnungen war AutoCAD (Version 1.0 – 1982). Aufbauend auf AutoCAD programmierte Mitte der 1980er Jahre der Mathematiker und Software-Entwickler Kevin Lynch das Programm AutoMap. Es konnte Poly­ linien automatisch aus x-,y-,z-Punkten interpolieren und war wahrschein­ lich die erste PC-Terrain-Software. Dieses Programm weckte 1986 das Interesse von David Arnold, David Paine und T   erry Bennet des kleinen Ingenieurbüros mit dem Namen DCA.

Abb. 3.8 links: Pixelkarte 1:25 000 (Originalmaßstab) aus dem LK25 Kartenblatt 1111 Albis, Swisstopo. Abb. 3.9 rechts: Höhen­ linienplan (Handzeichnung) des Golfplatzarchitekten Peter Harradine.

21

Geschichte der Geländemodellierung

Die Firma wurde 1985 gegründet. Die Gründer wollten sich mit Hilfe der Informationstechnologie eine Nische erarbeiten. Sie starteten mit zwei IBM-PC, einem Calcomp 1098-Plotter und zwei Kopien der AutoCAD Ver­ sion 1.5. Da das CAD-Programm nicht für Arbeiten im Bauwesen angelegt war, entwickelte DCA Vermessungsroutinen und Symbolbibliotheken und konnte diese bald an andere lokale Firmen verkaufen. Gemeinsam mit einer von Lynch freigegebenen Version von AutoMap brachten sie 1987 die DCA Engineering Software auf den Markt. 1989 kauf­ te DCA Engineering Software die Lizenzrechte an AutoMap und war in den 1990er Jahren unter dem Namen Softdesk als Softwareproduzent im Straßen- und T   iefbau bekannt. 1997 kaufte Autodesk die Firma und ge­ meinsam entwickelte man das heute weltweit am meisten genutzte T   ief­ bau- und Geländemodellierungsprogramm Civil 3D.

Ausgewählte Projekte Soll das T   errain als Gestaltungsmittel eingesetzt werden, dann lohnt sich ein kurzer Blick in die Geschichte. Die Auswahl der in diesem Kapitel Abb. 3.10 links: CAD-Arbeits­ platz in einem Landschaftsar­ chitekturbüro 1988 mit PC (16 Mhz, 8 MB RAM, MS-Dos Betriebssystem, AutoCAD Version 9), Digitalisiertisch und Stifteplotter. Abb. 3.11 rechts: DCAGeländemodell des Autors von einem Golfplatz, 1991.

22

beschriebenen Projekte erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Aus­ wahlkriterium waren die besondere Geländeform und das Vorhandensein von Informationen zum Bau. Die Geländemodellierung ist natürlich viel älter als die Landschaftsar­ chitektur. Runde oder ovale Arenen, oft stufenartig in das Gelände gelegt, dienten in der Antike als Aufführungsstätten von Wettkämpfen und T   hea­ terstücken. Aber nicht nur die alten Griechen und Römer nutzten die T   er­ raingestaltung für Freizeitanlagen.

Ausgewählte Projekte

Die Pueblo Grande Ballarena Die Hohokam waren Indianer, die bis zum 16. Jahrhundert in Arizona und im Norden Mexikos vom Mais-, Bohnen-, T   abak- und Baumwollanbau lebten. Pueblo Grande ist eine Ausgrabungsstätte dieser Kultur und liegt am Stadtrand von Phoenix in Arizona, USA. Zusammen mit dem ange­ gliederten Museum dokumentiert der archäologische Park das Leben des ausgestorbenen Stammes. Aus Sicht der Geländemodellierung ist diese Art «Fußballplatz» in Pue­ blo Grande sehr spannend. Laut Museumsdokumentation gibt es in jeder Hohokam-Siedlung mehrere dieser Plätze. Anlagen für Ballspiele finden sich zwar auch in anderen Ausgrabungsstätten in Mittel- und Nordame­ rika, allerdings spielte dort die T   errainmodellierung keine Rolle. Die «Are­ na» der Hohokam ist länglich oval (25 bis 35 Meter), etwa 15 Meter breit und leicht in den Boden versenkt. Das Erdmaterial des Aushubs ist seitlich zu einem bis zu 3 Meter hohen Damm angeböscht und fasst den vertieften Platz ein. Wie in modernen Sportarenen diente er als Sitzgelegenheit für die Zuschauer. Die größte ausgegrabene Hohokam-Arena, außerhalb von Phoenix gelegen, besitzt Erdwälle mit einem Zuschauerfassungsvermö­ gen von rund 500 Personen. Die Spielfläche der Ballarena ist durch Kalk­ stabilisierung glatt und wannenartig ausgebildet. An beiden Enden des Platzes befinden sich kleine Öffnungen, die als T   ore gedacht sind. Ähnlich wie beim Fußball versuchten die Spieler den Ball in das gegnerische T   or zu befördern. Steinmarkierungen im Boden vor den T   oren und in der Mitte des Platzes deuten auf Spielzonen hin. Leider ist vom Spiel nicht mehr überliefert, da die Indianer es nicht mehr ausübten, als die spanischen Eroberer Mitte des 16. Jahrhunderts in Arizona ankamen (Andrews, Bost­ wick 2000, S. 26). Wer zufällig einmal auf dem Flughafen von Phoenix lan­ det und sich für T   erraingestaltung interessiert, sollte unbedingt das in der Nähe gelegene Pueblo Grande besuchen!

Abb. 3.12: Adobe Siedlung im Südwesten der USA.

23

Geschichte der Geländemodellierung

Abb. 3.13 oben: Erdarena der Hohokam-Indianer für Ballspiele in Arizona. Abb. 3.14 Mitte: Der Stein in der Mitte als Spielfeldmarkie­ rung, das T   or im Hintergrund. Abb. 3.15 unten: Der Belag ist wannenartig an den Seiten nach oben gezogen und glatt.

24

Ausgewählte Projekte

Abb. 3.16: Plan (Dreiecksver­ maschung) der Pueblo Grande Ballarena. Die innere Fläche besitzt eine Länge / Breite von 30 / 15 Metern.

25

Geschichte der Geländemodellierung

Abb. 3.17: Isometrie der schattierten Dreiecksverma­ schung

26

Ausgewählte Projekte

Die Pyramiden des Branitzer Landschaftsparks Hermann Fürst von Pückler-Muskau (1785–1871) war Gartenkünstler, vielgereister Schriftsteller, exzentrischer Lebemann und Gourmet. «Sehr regelmäßig ist mein T   ag von 24 Stunden in vier T   heile getheilt, ein Viertel ist den Anlagen, ein anderes dem Schreiben und Lesen, die zwei übrigen Schlaf und Essen gewidmet.» (Lauer 1996, S. 28). Begeistert von den Eng­ lischen Landschaftsgärten schuf Fürst Pückler in Deutschland zwei bedeu­ tende Gartenanlagen des 19. Jahrhunderts. Das Hauptwerk bildet der Gar­ ten des Familienguts Muskau. In Andeutungen über Landschaftsgärtnerei legt er seine Gestaltungsgrundsätze dar. Aufgrund seines aufwändigen Lebensstils und seiner Unermüdlichkeit, den Garten zu perfektionieren, musste Pückler allerdings den Wohnsitz Muskau hoch verschuldet aufge­ ben. 1845 siedelte er in das kleinere Erbgut Branitz bei Cottbus, das sich etwa zwölf Kilometer entfernt von Muskau befindet. Dort schuf er, von ständigen Geldsorgen geplagt, sein zweites großes Gartenwerk. Ab 1846 bis zu seinem T   od legte er den Branitzer Landschaftspark in mehreren Etappen an. Die Geländemodellierung spielte in diesem Park eine domi­ nante Rolle. Der Branitzer Park weist zwei Erdpyramiden auf: eine See- und eine Landpyramide. Die Seepyramide, 1856/57 erbaut, sollte als seine Grab­ stätte dienen. «Man öffne mir den Weg zum T   umulus» waren seine letzten Worte (Lauer 1996, S. 9). Die Landpyramide dagegen war für seine Frau vorgesehen und wurde 1863 fertig gestellt. Auf deren Spitze ließ Pückler folgenden Spruch anbringen: «Gräber sind die Bergspitzen einer fernen neuen Welt». Die Pückler-Pyramiden lehnen sich in Funktion und Proportion eng an die altägyptischen Grabbauten an. Für das Motiv der Wasserpyramide könnte die Pyramide bei Giseh Vorbild gewesen sein, die bei gestiegenem

Abb. 3.18 links: Der T   reppen­ aufgang zur Landpyramide. Abb. 3.19 rechts: Blick von der Landpyramide auf die Seepyramide.

27

Geschichte der Geländemodellierung

Nil mit dem Boot zu erreichen war. Bei der Landpyramide lehnte sich Pück­ ler an die ägyptische Meidum-Pyramide an, die aus T   rümmerschutt he­ rausragt (Tietze 1999, S. 36). Er hatte selber auf seinen Orientreisen die Cheops-Pyramide bestie­ gen. «Um aber doch auch hier ein Unikum zu stiften, was im übrigen Eu­ ropa kaum mehr zu finden sein möchte, bin ich auf die Idee gekommen, zu meinem Grabhügel einen antiken T   umulus zu errichten, eine viereckige Pyramide, aus Erde ausgeführt.» (Lauer 1996, S. 9). 1854 begann Pückler mit der Planung der Pyramiden. «Hierüber ist nicht allzu viel zu sagen. Das Hauptsächlichste möchte sein, dass man sie sich soviel als möglich ersparen muss. Die natürlichen Unebenheiten des T   errains sind in der Regel malerischer als sie die Kunst mit vieler Mühe hervorbringt. Künstliche Hügel aber machen meistens nur wenig Effekt. Sind sie indessen nötig, um eine Aussicht von ihrem Gipfel zu erlangen, einer Pflanzung größere Höhe zu geben, oder die Erde eines ausgekarrten Sees loszuwerden.» (Pückler-Muskau 1988, S. 137). Zu Diskussionen mit seinem Obergärtner führte der Neigungswinkel der Seepyramide. Pückler wollte eine Böschungsneigung von 45 Grad (1:1) haben. Der Vertrag zum Bau der Pyramide fixierte letztendlich mit einer Höhe von 12,80 Metern und einer Basisbreite von 32 Metern eine Abb. 3.20: Bleistift-Original­ plan von 1866/1867 des Bra­ nitzer Parks mit den beiden Pyramiden. (Ausschnitt)

28

Neigung von 39 Grad (1:1.25). Zur Orientierung: im Straßenbau sind heut­ zutage Böschungen mit einem Neigungswinkel von 33,7 Grad (2:3) üblich. Zudem enthielt der Vertrag Informationen zum technischen Aufbau der

Ausgewählte Projekte

Pyramide: «So sollte das Feststampfen des Bodens mit einer Ramme alle vier Fuß und das Verschütten des Sandbodens nur im Innern der Pyrami­ de geschehen. Die Außenseiten sollten mit einer drei Fuß starken Schicht schweren Bodens plattiert werden.» (Neumann 1999, S. 10). Für den Bau der Pyramide waren sechs Monate geplant. Die Erdarbeiten wurden aus Kostengründen mit der Unterstützung von Strafgefangenen der Cottbuser Haftanstalt und mit Schubkarren bewältigt. «Für die aufwändigen Erdar­ beiten im Park waren in der Regel 50–60 Gefängnisinsassen, bisweilen bis zu 120 eingesetzt.» (Schäfer 1999, S. 137). Als Gartenkünstler und Gourmet durfte natürlich das leibliche Wohl nicht zu kurz kommen: «Ich bringe täglich mehrere Stunden auf der Pyra­ mide zu mit einem Humpen Bier neben mir, denn wir haben sehr durstiges Wetter ... du weisst, wie sehr ich das liebe.» (Kohlschmidt 1999, S. 194).   er­ Die Pyramiden von Branitz sind nur ein Beispiel für die zahlreichen T raingestaltung der damaligen Zeit. Allein eine Beschreibung von Gelände­ gestaltungen englischer Landschaftsparks könnte Bände füllen. T   rotzdem sucht die Geländemodellierung des Exzentrikers Pückler seinesgleichen.

Abb. 3.21 oben: Wahrschein­ lich benutzten die Strafge­ fangenen der Cottbuser Haftanstalt für den Bau der Pyramiden ähnliche «Schie­ bekarren» wie in der Abbil­   af. IV). dung (Henz 1856, T

Auf so einen Spleen muss man erst mal kommen. In einer Zeit ohne Bull­

Abb. 3.22 unten: In sehr

dozer und Bagger, Grabespyramiden für sich und seine Gattin bauen zu

steilem Gelände unterstützte

lassen und damit auch noch einen haushohen Berg von Schulden anzu­ häufen.

Pferdekraft die Schiebekar­ ren (Henz 1856, Ausschnitt   afel IV). aus T

29

Geschichte der Geländemodellierung

Abb. 3.23: «Fürstlicher Park zu Branitz», Parkplan von 1903. Vereinsgabe der Verei­ nigung ehemaliger Schüler der Potsdamer Königlichen Gärtneranstalt. Abb. 3.24 rechte Seite oben:   umulus», T   ableau «Der T Schloss Branitz und Umge­ bung, 1857. Stahlstich von Poppel und Kurz nach einer Zeichnung von Gottheil. Abb. 3.25 rechte Seite unten: «Die Parkanlagen in   ableau Schloss Branitz», T Branitz und Umgebung, 1863. Stahlstich von Poppel und Kurz nach einer Zeich­ nung von Gottheil.

30

Geschichte der Geländemodellierung

31

Geschichte der Geländemodellierung

Abb. 3.26 oben: Die See­ pyramide im Vordergrund, die Landpyramide im Hin­ tergrund. Abb. 3.27 Mitte: Blick auf die Seepyramide vom Park aus. Abb. 3.28 unten: «Gräber sind die Bergspitzen einer fernen neuen Welt», Spruch auf dem Geländer der Land­ pyramide.

32

Ausgewählte Projekte

Der «Garten des Poeten» auf der G 59 in Zürich Die Oberfläche der Schweiz ist zu zwei Dritteln mit Bergen bedeckt. An klaren T   agen verschlägt einem das Alpenpanorama immer wieder den Atem. Geländemodellierung ist hierzulande natürlich eine besondere He­ rausforderung, da man die großen Vorbilder der Natur, außer bei Nebel, meist vor Augen hat. Ernst Cramer (1898–1985), einer der bedeutendsten Schweizer Landschaftsarchitekten des 20. Jahrhunderts, wurde für die er­ ste Schweizer Gartenbau-Ausstellung G 59 angefragt, einen «Garten des Poeten» anzulegen. Kein leichtes Unterfangen, inmitten eines bunten Blü­ tenmeers einen kontemplativen Ort zu schaffen; die G 59 wurde nämlich bezeichnenderweise «Blumen-Landi» genannt. Der temporäre Ausstellungsgarten befand sich am rechten Ufer des Zürichsees, auf der heutigen Blatterwiese. Die etwa 2500 Quadratme­ ter große Anlage bestand aus vier Rasenpyramiden, einem Rasenke­ gel sowie einem flachen Wasserbecken, in welchem sich die Erdkörper spiegelten. Die Höhen der Pyramiden beliefen sich auf 2, 2,80, 3 und 4 Meter. Der asymmetrisch gestufte Kegel war drei Meter hoch und wies einen Durchmesser von etwa 11 Metern auf. Interessant ist, dass viele Besucher die Pyramiden etwa doppelt so hoch schätzten. Grund dafür war sicher auch die perspektivische Wirkung der schrägen Seitenflächen (vgl. Weilacher 2001, S. 108). «Der Garten war nicht so sehr Garten, sondern eher eine begehbare Skulptur aus abstrakten, vom Ort unabhängigen und für das Baumaterial Erde ungewöhnlich scharfkantigen Formen.» (Kassler 1964, S. 56). In ei­ ner Publikation des Museum of Modern Art, New York, 1964 mit dem T   itel Modern gardens and the landscape wird das Projekt, mit den in einer Was­ serfläche sich spiegelnden abstrakten Rasenpyramiden, neben Arbeiten von Burle Marx und anderen bekannten Landschaftsarchitekten, Architekten und Künstlern veröffentlicht und gelangt damit zu weltweiter Bekanntheit.

Abb. 3.29: Bei Kindern waren die Rasenpyramiden im «Garten des Poeten» sehr populär. Viele erwachsene Besucher verstanden den abstrakten Gartenraum nicht.

33

Geschichte der Geländemodellierung

Da keine Ausführungspläne im Nachlass vorhanden sind und nach Angaben von Fritz Dové, Landschaftsarchitekt und langjähriger Mitarbei­ ter Cramers, wahrscheinlich gar nie welche erstellt wurden, lassen sich bautechnische Details nur über Fotos erahnen. Fritz Dové schreibt: «Ver­ mutlich dienten die publizierten Pläne auch als Ausführungspläne. Mit ei­ ner Eintragung der Pyramidenspitzen-Höhen waren sie für die Rohplanie brauchbar und die endgültige Form wurde vom Ausmaß des vorhandenen Materials und von den Senkungen im Aufschüttungsbereich beeinflusst.» (Fritz Dové, E-Mail vom 9.8.2007). Dové meint weiterhin, dass Ernst Cramer sich ohnehin auf der Baustelle wohler fühlte als am Zeichentisch und oft wichtige gestalterische Entscheidungen an Ort und Stelle traf. Realisiert wurde der Garten von Cramers eigenem Ausführungsbetrieb. Auf den Erdkörpern herumtollende Kinder führten zu einer schnellen Erosion und dem Verlust der präzisen, geometrischen Form (vgl. Weilacher 2001, S. 115). Zur Verhinderung von T   rittschäden und zur Bildung einer stabilen Grasnarbe hätte der Rasen in der ersten Saison eigentlich nicht betreten werden dürfen. Da es sich um einen temporären Garten handelte und er in kürzester Zeit gebaut werden musste, konnte darauf keine Rück­ sicht genommen werden. Trotz dieser baulichen Mängel muss festgehalten werden, dass Cramer bei seinen Projekten viel Wert auf eine fachgerechte Geländemodellierung Abb. 3.30: Der «Garten des Poeten» kurz vor der Fertig­ stellung.

34

legte. In einem Interview des Landschaftsarchitekten Stefan Rotzler mit dem Landschaftsarchitekten H. J. Barth, der fünf Jahre für Cramer gear­ beitet hat, bemerkt dieser folgendes: «Pflanzen und auch das Planieren

Ausgewählte Projekte

Abb. 3.31 oben links: Bis zu 45° steile Böschungsneigung

der Erde war keine stumpfsinnige Arbeit wie in anderen Firmen, sondern es gab eine spezielle Harmonielehre dafür. Eine Böschung z.B. muss­ te nach unten zunehmend flacher auslaufen, so dass es einen ganz fla­

erschwerte die Bearbeitung der Erdpyramiden. Abb. 3.32 oben rechts: Die Böschungsoberkanten waren

chen Böschungsfuß gab und die Oberkante ziemlich stark betont wurde.

nicht weiter stabilisiert.

Es war also ein ganz spezifisches Motiv, auf des Ernst Cramer peinlichst

Abb. 3.33 unten: Auf eine

genau geachtet hat.» (Tonbandabschrift, anthos 2/87, S. 5). Am Ende der

präzise Geländemodellie­

Gartenbau-Ausstellung im Herbst 1959 wurde leider auch die wegwei­ sende Geländemodellierung von Ernst Cramer wieder eingeebnet.

rung legte Cramer in seinem Ausführungsbetrieb großen Wert.

35

Geschichte der Geländemodellierung

Abb. 3.34 oben: Entwurf­ plan in T   usche und farbiger Klebefolie auf T   ransparent des «Garten des Poeten» von Ernst Cramer, Zürich. Abb. 3.35 unten: Spiegelung der Geländemodellierung im Wasserbecken des Gartens.

36

Ausgewählte Projekte

Der Olympiapark München Neben ästhetischen und nutzungsorientierten Aspekten kann eine Ge­ ländemodellierung auch eine politische Idee transportieren. Der Olympia­ park in München ist dafür ein gutes Beispiel. «Der Olympiapark München 1972 ist in seiner Zielsetzung Kontrast gegen Geist und Architektur der Olympiaanlagen, die in Berlin für die Olympischen Spiele 1936 in der Ära Hitler geschaffen wurden. Er sollte ein anderes Deutschland repräsentie­ ren, ein tolerantes, freiheitliches Land.» (Grzimek 1973, S. 14). Das Motto des ersten großen internationalen Sportanlasses im westlichen Nach­ kriegsdeutschland lautete «Heitere Spiele», und zehn T   age lang versinn­ bildlichte auch die spielerisch modellierte Parkanlage diese Idee. Danach überschattete ein T   erroranschlag die Veranstaltung. Das Gelände Oberwiesenfeld im Norden der Münchner Kernstadt ge­ legen, entspricht mit seinen 280 Hektar (2,5 x 1,5 Kilometer) der Fläche der Innenstadt Münchens. Es diente früher als Exerzier- und Sportflugplatz und war während und nach dem Zweiten Weltkrieg als Schutthalde zer­ störter Häuser genutzt worden. Die Fläche war abgesehen von einem etwa 60 Meter hohen T   rümmerberg, völlig kahl und eben. Der Bau der Sportan­ lagen bedurfte großer Erdbewegungen, so dass das flache Gelände sich für eine Modellierung geradezu anbot. Planung und Bau des Olympiaparks dauerten von Mai 1968 bis August 1972, wobei die Architekten Behnisch & Partner für den Gesamtentwurf verantwortlich zeichneten, der Entwurf, die Ausführungsplanung und die künstlerische Oberleitung im Bereich Landschaftsarchitektur bei Günther Grzimek (1915–1996) lagen und die Dachlandschaft in Zusammenarbeit mit Frei Otto und Leonardt + Andrä entstand. Kennzeichnend ist die Ver­

Abb. 3.36: Der Aussichtshü­

schränkung von Landschaft und Architektur: einmal ist es die Landschaft,

gel des Parks aus Schutt des

die sich gleichsam über die Architektur stülpt und ein anderes Mal wird die Landschaft von der Architektur regelrecht durchdrungen.

Zweiten Weltkriegs und des Aushubs der Olympiabauten modelliert das Gelände.

37

Geschichte der Geländemodellierung

In verschiedenen Veröffentlichungen hat Günther Grzimek die «olym­ pischen Park-Ideen» erläutert. Dabei wies er unter anderem auf die Ästhe­ tik des Selbstverständlichen hin: Der Park ist ein «Ort des alltäglichen Gebrauchs. Berg und See, Baum und Hain, Wiese und Sumpf, Ufer und T   rampelwege, Stein und Kies sind dabei Bauelemente einer Landschaft, die naturhaft und zugleich strapazier­ fähig wie ein guter Gebrauchsgegenstand sein soll.» (Grzimek 1984, S. 71). Ein «Benutzerpark» und eine «Gebrauchslandschaft» wurden angestrebt; der Park folgt den Schritten der Menschen und nicht umgekehrt. Der Park sollte zur spontanen Nutzung anregen, das Besitzergreifen des Rasens war ausdrücklich erwünscht. Es wurde ein differenziertes Weg­system von Haupt- und Nebenwegen entwickelt, das sowohl den Anforderungen an Großveranstaltungen wie auch der alltäglichen Freizeitnutzung genügte. Ein zweiter wichtiger Punkt war die Revitalisierung der aufklärerischen Freiheitsmetapher, die auch den Englischen Landschaftsgarten prägte. Es wurden Symmetrie, Hierarchie sowie steinerne Monumentalität vermie­ den. Darüber hinaus sollten möglichst wenig Verbote den Park bestim­ men: «Den Benutzern erlaubt der Olympiapark eine weitgehend freie Ent­ scheidung über ihr Verhalten.» (Grzimek 1984, S. 70). Die T   erraingestaltung war das Hauptmotiv des Parks. Sie schuf die Abb. 3.37: Die Zeltarchitektur

Verbindung zwischen Landschaft und Architektur. Dazu einige Zitate von

der Architekten und Inge­

Grzimek, der auch als Professor für Landschaftsarchitektur an der T   ech­

nieure Behnisch & Partner,

nischen Universität München lehrte:

Frei Otto, Leonardt + Andrä; Landschaftsarchi­tektur: Günther Grzimek.

38

«Die Reliefenergie resultiert aus dem Verhältnis und der Anordnung horizontaler und vertikaler Führungslinien in einer Landschaft. Sie wächst

Ausgewählte Projekte

mit der Vielfalt der Oberflächenmodellierung, dem Reichtum der topo­ graphischen Elemente, als da sind Fläche, Gipfel, Hang und Mulde usw.» (Grzimek 1972, S. 11). «Für das Oberwiesenfeld wurde als Leitvorstellung ein durchgehend dialektisches Neben- und Gegeneinander signifikanter topographischer Grundelemente entwickelt, deren formale Polarität der inhaltlichen von ‹Privatheit› und ‹Kommunikation› entspricht.» (Grzimek 1972, S. 12). «Ein wesentlicher Faktor für die geringen Baukosten war außer den elementaren und billigen Materialien (Kies, Steine, Rasen, Wiese, Bäume, Büsche) das Programm. Große Flächen der Hügellandschaft – so die stei­ len Bergflanken – wurden als Blütenwiesen auf magerem Boden ausgebil­ det. Die Bodenplastik wurde ausschließlich mit Maschinen erarbeitet. Der kieshaltige Boden erwies sich dabei als hochbelastbar für den Gebrauch.» (Grzimek 1984, S. 70). «Der Mensch geht nicht streng geradeaus, er taumelt – ohne es zu merken. Und pendelt gern in der dritten Dimension – aber nur ein bis drei Grad in Abweichung von der Ebene. Wenn er auf einen Berg steigt, dann entweder in einem Einschnitt – oder auf einem lang gezogenen Buckel. Man kann T   rampelpfade also voraussehen. Nichts ist zufällig.» (Grzimek 1993, S. 32). «Auf dem Rasen gehen die Menschen anders als auf einem gestal­ teten Weg. Es gibt keine Führungslinien, also gehen sie nach ihrem Gefühl und nach den Höhenlinien – wenn sie ihnen angeboten werden.» (Grzimek 1993, S. 33).

Abb. 3.38 links: Gelände­ modellierungsdetail in der «Gebrauchslandschaft». Abb. 3.39 rechts: Das «Be­ sitzergreifen» des Hügels zur Eröffnung des Olympiaparks.

39

Geschichte der Geländemodellierung

40

Ausgewählte Projekte

Abb. 3.40 linke Seite oben: Übersichtsplan des Olympia­ geländes von Behnisch & Partner, Stuttgart. Abb. 3.41 linke Seite unten: Lageplan im Maßstab 1:2000 von Behnisch & Partner, Stuttgart. Skizze: Carlo Weber. Abb. 3.42 oben links: Je nach Abstand und Geländeform entstehen ganz unterschied­ liche Baum-Räume. Skizze: Carlo Weber. Abb. 3.43 oben rechts: Die Sportstätten sind als Gelän­ demulden ausgebildet und   ribünenkon­ werden von T struktionen ergänzt. Skizze: Carlo Weber. Abb. 3.44 unten: Eine viel­ fältige, nutzungsorientierte   rampel­ Wegführung vom T pfad bis hin zu Wegen für Massenveranstaltungen. Skizze: Carlo Weber.

41

Geschichte der Geländemodellierung

Abb. 3.45 oben: Blick auf die Baustelle vom Aussichts­ hügel. Abb. 3.46 Mitte: Blick vom Fernsehturm auf die Baustel­ le am oberen Ende des Sees. Abb. 3.47 unten: Gelände­ modellierung während der Bearbeitung im Vorder- und Mittelgrund, T   erraingestal­ tung nach der Fertigstellung im Hintergrund.

42

Ausgewählte Projekte

Die Landform vor der Schottischen Nationalgalerie in Edinburgh Charles Jencks ist Architekturtheoretiker und gilt als einer der Väter der architektonischen Postmoderne. Seit einigen Jahren beschäftigt sich Jencks auch praktisch mit der Landschaftsarchitektur. In seinen kunst­ voll modellierten Landschaften kombiniert er zwei Prinzipien. Das eine stammt aus der chinesischen Gartenkunst und ist das so genannte Prinzip der «geborgten Landschaft», also Garten als miniaturisierte Landschaft. Dieses Prinzip steht im Zusammenhang mit der prägenden Hügel- und Seenlandschaft Schottlands. Das zweite Prinzip ist dasjenige der Wellen. Die Welle ist für Jencks das Grundmuster allen Lebens und Metapher des gesamten Universums. In einem Interview nannte Jencks seine Gestal­ tungen «Contour Gardening». Er bezog sich damit auf die harten Kanten der modellierten Erdkörper-Böschungen, die besonders im Abendlicht die markanten Geländeformen nachzeichnen (vgl. Jencks, 2005). Eine sehr eindrückliche von Jencks gestaltete Landform befindet sich vor der Nationalgalerie für moderne Kunst in Edinburgh. Das Schottische Landschaftsarchitekturbüro Ian White Associates war für die Planung und Bauleitung des 350 000,- Pfund teuren Projektes verantwortlich. Planungsund Bauphase dauerten je ein Jahr, die Fertigstellung erfolgte 2002. John Farquhar, der für das Projekt verantwortliche Landschaftsarchitekt von Ian White Associates, schreibt dazu folgendes: «Die geplante Landform sollte für Besucher zugänglich sein.» Daher waren Sicherheit und Belastbarkeit wichtige Konstruktionskriterien. Auf der Basis einer detaillierten Bau­ grundanalyse entstand die Werkplanung als Voraussetzung für die Bauar­ beiten. Die Ausschreibungsunterlagen, aus einem Satz Ausführungspläne und einem Leistungsverzeichnis bestehend, gingen an ausgewählte T   ief­ bauunternehmen. Die Landform bedeckt ungefähr 3000 Quadratmeter. Sie

Abb. 3.48: Die Schottische Nationalgalerie, mit der Landform im Eingangs­ bereich, liegt auf einer Erhöhung mit dem Namen «The Mound» am Rand der Stadtmitte von Edinburgh.

43

Geschichte der Geländemodellierung

beinhaltet 3500 Kubikmeter Auffüllmaterial. Der höchsten Punkt ist sieben Meter hoch. Ein Pumpensystem sorgt für die Umwälzung von 1 500 000 Litern Wasser in drei flachen Becken. Das integrierte Bewässerungssystem bewässert den Rasen in T   rockenperioden. Der tiefgründige Oberboden vor dem Museum wurde auf Bodenmie­ ten für die spätere Wiederverwendung gelagert. Wegen des Mangels an geeignetem lokalem Bodenmaterial für die Formung der Hügel, entschied man sich für ölschieferhaltiges Erdbaumaterial. Es handelt sich dabei um ein Abfallprodukt der Ölschiefer-Industrie im Westen von Edinburgh. Das Material besitzt eine hohe Dichte, bedingt durch das ölige Ausgangsge­ stein, eine gute Kohäsion und wurde in Schichten von 300 Millimetern aufgebracht und verdichtet. Eine Reihe von Querprofilen definiert den Böschungsverlauf. Über ein Raster wurde die genaue Lage der nierenförmigen T   eiche bestimmt. Zusammen mit dem Künstler entschied man sich für eine Böschungsnei­ gung der Landform von maximal 45 Grad. Die präzise Randausbildung der Böschung und Bermen erfolgte manuell. Das profilierte Gelände wurde, nach Abnahme, mit einer 200 Millime­ ter starken Bodenmischung bedeckt. Die Mischung bestand zu 60 Prozent aus lokalem Oberboden, 30 Prozent grobkörnigem Sand und 10 Prozent Kies. Zu dieser Mischung wurden 3,5 Kilogramm pro Kubikmeter polypro­ pylene Kunststoffgitter (Advanced T   urf, Netlon Ltd.) hinzugefügt, um eine Armierung des Oberbodens zu erreichen. Allerdings musste beim ma­ schinellen Einbau auf das Nicht-Herauslösen der Gitterelemente geachtet werden. Vor der Bedeckung mit Rollrasen fand wieder eine Abnahme der Geländemodellierung statt. Abb. 3.49: Detailaufnahme der Landform.

44

Der Rollrasen besteht aus trockenheitsverträglichem Schwingelgras. Große Rollen davon wurden auf den Böschungsoberkanten positioniert

Ausgewählte Projekte

und vertikal abgerollt. Alle 600 Millimeter sichern verwitterbare 150 Milli­ meter lange Holzbodenanker die Rollen. Die Fugen wurden mit sandigem Boden ausgefüllt. Das Betreten der Landform ist während der Öffnungszeiten des Muse­ ums möglich. Aus Gründen der Sicherheit ist der Zugang bei längeren Regenperioden eingeschränkt, da die Böschungen dann nass und rutschig sind. Luftkissenmäher, an Seilen fixiert und von der Böschungsoberkante aus bedient, sind wegen der Neigung der Hänge für den Rasenschnitt notwen­ dig. Die integrierte Bewässerung an den Rändern sorgt für das Rasenwachs­ tum. Als Kunstinstallation hat die Landform keine vordefinierte Lebensdauer, aber Beckenbauteile und Wasserpumpen müssen in Zukunft ausgewechselt werden». (John Farquhar, Ian White Associates, E-Mail, 4.9.2007).

Abb. 3.50 oben: Detailaufnah­ me der Landform. Abb. 3.51 unten: Das Betreten der Landform ist normalerweise nicht nur den Schwänen erlaubt.

45

Geschichte der Geländemodellierung

46

Ausgewählte Projekte

47

Geschichte der Geländemodellierung

48

Ausgewählte Projekte

Abb. 3.52 auf Seite 46: Höhen- und Absteckplan vom Landschaftsarchitekturbüro Ian White Associates. Abb. 3.53 auf Seite 47: Quer­ schnitte vom Landschaftsar­ chitekturbüro Ian White Associates. Abb. 3.54 linke Seite: Konstruktionsdetail vom Landschaftsarchitekturbüro Ian White Associates. Abb. 3.55 oben: Landform Baustellenbild mit Schalung der Beckeneinfassung. Abb. 3.56 Mitte: Mitte: Land­ form Baustellenbild während der Geländemodellierung. Abb. 3.57 unten: Landform Baustellenbild mit der Rollra­ senverlegung.

49

Geländeformen

Geländeformen bezeichnen in der Geographie unterschiedliche Ausbildungen der Erdoberfläche. Sie lassen sich grob in die drei Kate­ gorien Voll-, Hohl- und Flachformen einteilen. Bei Vollformen fallen die Hänge von einem flächigen, linearen oder punktuellen Bereich auf das umgebende T   errain ab. Ein Beispiel hierfür ist eine Bergkuppe. Die Hän­ ge von Hohlformen laufen, vom umgebenden T   errain betrachtet, auf eine Fläche, eine Linie oder einen Punkt zu. Geländemulden sind typische Hohl­ formen. Kleine Verebnungen können die Böschungen beider Oberflächen­ typen unterbrechen. Der Begriff Flachform fasst Geländeausbildungen zusammen, bei denen nur geringe Gefälle vorkommen. Die drei Raumkoordinaten x, y, z definieren die oben beschriebenen Geländeformen. Zur Darstellung dieser dreidimensionalen Information in der zweidimensionalen Ebene einer Karte bedarf es einer geeigneten graphischen Kodierung. In topographischen Karten werden hierzu Iso­ hypsen (Höhenlinien) verwendet. Der Name leitet sich vom griechischen «iso» (gleich) und «hypsos» (Höhe) ab. Die Linien schneiden das Gelände horizontal und beziehen sich auf den Meeresspiegel. Ein regelmäßiges In­ tervall, die sogenannte «Äquidistanz», trennt sie voneinander. Für den un­ geübten Kartenleser stellen die Höhenlinien oft nur ein störendes Gewirr aus Strichen dar. Mit etwas Übung und Routine erschließt dieses Muster dem Betrachter allerdings den großen Informationsgehalt einer Karte. Sind die ersten Erfahrungen mit der Höhenlinieninterpretation er­ folgreich gemacht, entwickelt sich die Landschaft automatisch vor dem geis­tigen Auge. Der nächste Schritt besteht nun darin, die vorgefundenen Formen verbal zu definieren, um sich dann über diese austauschen zu können. Hier wartet leider ein weiteres Problem. Nicht nur im alltäglichen Sprachgebrauch werden die Bezeichnungen für die unterschiedlichen Geländeformen ausgesprochen ungenau verwendet. Eine wesentliche Ursache für die Begriffsvielfalt dürfte in der T   atsache bestehen, dass sich bezüglich der Ansprache von Geländeformen bisher leider kein allgemein anerkanntes Standardwerk etablieren konnte. Einen Schritt in diese Richtung unternimmt Dr. Georg Schulz mit sei­ nem Lexikon zur Bestimmung der Geländeformen in Karten. Im Gegensatz

50

zu anderer Literatur des T   hemenbereichs Karteninterpretation beschränkt sich der Autor auf Geländeformen und bietet dreihundert lexikalisch ge­ ordnete Definitionen mit detaillierten Neigungs-, Höhen- und Größenan­ gaben, sowie einen Interpretationsschlüssel zur korrekten Formenanspra­ che in Höhenlinienbildern. Auf den folgenden Seiten wird eine Auswahl von Geländeformen prä­ sentiert, die einerseits im mitteleuropäischen Raum besonders häufig anzutreffen sind und die sich andererseits didaktisch zum Erlernen der Interpretation von Höhenlinien eignen. Die Darstellung erfolgt durch die Gegenüberstellung eines Höhenlinienplans und dem entsprechenden dreidimensionalen Geländemodell. Die kurzen Erläuterungen zu den ein­ zelnen Formen sowie die verwendeten digitalen Geländemodelle orien­ tieren sich aus den aufgezeigten Gründen an dem Buch von Dr. Georg Schulz. Eine erschöpfende Darstellung des umfangreichen Bestandes an Geländeformen kann an dieser Stelle nicht geleistet werden. Hierzu sei ausdrücklich auf das oben genannte Werk verwiesen.

Abb. 4.1 links: Drumlinland­ schaft bei Menzingen im Kanton Zug (Vollformen). Abb. 4.2 rechts: Vulkan in Süditalien (Hohlform). Abb. 4.3 unten: Die Linth­ ebene bei Weesen (Flach­ form).

51

Geländeformen

Stetiger Hang

Abb. 4.4: Stetiger Hang Beim stetigen Hang ist die Hangneigung auf ganzer Län­ ge mehr oder weniger gleich­ mäßig. In topographischen Karten entspricht der stetige Hang einer Aufeinanderfolge paralleler Höhenlinien in regelmäßigem Abstand. Abb. 4.5: Konkaver Hang Ein Hang wird als konkav bezeichnet, wenn er eine

Konkaver Hang

negative, zum Erdmittelpunkt gerichtete Wölbung besitzt. Diese Grundform zeigt sich in Karten als charakteristisches Muster von zunächst weiter voneinander entfernten und mit zunehmender Höhe immer enger beieinander liegenden Höhenlinien. Abb. 4.6: Konvexer Hang Als Umkehrform zum kon­ kaven Hang ist die Wölbung des konvexen Hanges po­ sitiv. Auf der Karte ist diese Hangform durch einen mit zunehmender Höhe immer größer werdenden Abstand der Höhenlinien erkennbar.

52

Konvexer Hang

Geländeformen

T   errasse

Abb. 4.7: T   errasse Als T   errasse wird eine Ver­ flachung bezeichnet, an der die gleichmäßige Neigung eines Hanges unterbrochen   errasse setzt sich wird. Die T aus der T   errassenfläche, der oberhalb gelegenen T   erras­ senlehne und dem unterhalb   errassenhang angrenzenden T zusammen. Ist ein Hang von mehreren aufeinander Pfanne

folgenden T   errassen durch­ zogen, wird er als terrassiert bezeichnet. Abb. 4.8: Pfanne Eine Pfanne ist eine überaus flache, runde Hohlform mit ringsum sehr langsam an­ steigenden Hängen. Ihre Flä­ chenausdehnung entspricht dabei einem Vielfachen der Höhendifferenz. Abb. 4.9: Kuppe Kuppen sind in der Drauf­ sicht rundliche, im Profil glockenförmig gewölbte Erhebungen. Die Hänge einer Kuppe sind konvex und grenzen radial an den abge­

Kuppe

flachten Gipfelbereich.

53

Geländeformen

Kegel

Abb. 4.10: Kegel Kegel sind in der Draufsicht fast kreisrunde, im Profil von gestreckten bis konkaven, steilen Hängen umgebene, zur Höhe zentrisch zuge­ spitzte Formen unterschied­ licher Größe.

Drumlin

Abb. 4.11: Drumlin Als Drumlin wird ein elliptisch gestreckter Hügel mit einem Breite-LängeVerhältnis von etwa 1:4 in glazial überformten Gebieten bezeichnet, wobei die Hügel­ längsachse in Stoßrichtung des Eises liegt. Die Gelände­   ropfen. form erinnert an T Abb. 4.12: Mulde Die Mulde ist eine rundliche Hohlform mit sanft anstei­ genden Böschungen. Die flachen und meist konkaven Hänge umgeben zu allen Seiten den ebenen Mulden­ boden.

54

Mulde

Geländeformen

Abb. 4.13: Schichtstufe Der Begriff Schichtstufe bezeichnet eine steile, durch Erosion unterschiedlicher Gesteinsschichten entstan­ Schichtstufe

dene Geländestufe. Am höchsten Punkt der lang ge­ streckten Stufe schließt sich eine flach abfallende Landter­ rasse an, deren Neigung den zugrunde liegenden geologischen Schichtpaketen entspricht. Abb. 4.14: Rücken Ein Rücken ist wie der Kamm ein langgestreckter Höhenbereich, der nach zwei Seiten hin dachförmig fallend ist. Im Gegensatz zum Bergkamm bilden die Hänge des Bergrückens im Querprofil jedoch eine kon­ vexe Form. Im Längsprofil sind die Höhenunterschiede

Rücken

im Höhenbereich erheblich geringer als die Höhendiffe­ renz der Hangbereiche. Abb. 4.15: Kamm Als Kamm wird ein langgestreckter Höhenzug bezeichnet, der von seiner Firstlinie aus beidseitig dach­ artig abfällt. Das Längsprofil weist geringere Höhenun­ terschiede auf als das Quer­ profil. Ist der Kammbereich bereits stark angegriffen, so zeigen sich Kuppen mit konvex gerundeter Form. Im Gegensatz zum Rücken ist die Kammlinie im Querprofil geradlinig bis leicht konkav zum höchsten Punkt hin

Kamm

zugespitzt.

55

Geländeformen

Grat

Abb. 4.16: Grat Der Grat besitzt eine scharf

Sattel

ausgebildete Firstlinie mit zu den Seiten sehr steil abfal­ lenden, im Querprofil meist konkaven Hängen. Auch hier sind die Reliefunterschiede im Längsprofil erheblich ge­ ringer als die der Querprofile. Abb. 4.17: Sattel Als Sattel wird ein Einschnitt im Höhenbereich eines Bergrückens bezeichnet. Im Längsprofil erscheint dieser als muldenförmige Vertie­ fung in der Firstlinie. Abb. 4.18: Sporn Ein Sporn ist ein länglicher, schmaler Vorsprung aus einer größeren Vollform.

56

Sporn

Geländeformen

Delle

Abb. 4.19: Delle Die Delle ist eine am Anfang eines T   ales gelegene, flache und breite Vertiefung. Das Querprofil ist muldenförmig, im Grundriss ist die Delle jedoch nicht komplett von ansteigenden Böschungen umgeben. Weiterhin sind Unebenheiten auf dem Del­ lenboden charakteristisch. Muldental

Abb. 4.20: Muldental   al­ Das Muldental ist eine T form mit muldenähnlichem Querprofil, d.h. mit konkaven   algrund und Hängen, T eventuell leicht konvexem Oberhang. Im Längsprofil weist die lang gestreckte Hohlform ein gleichgerichte­ tes Gefälle auf. Abb. 4.21: Kerbtal Als Kerbtal wird eine lang ge­ streckte Hohlform mit steilen   alhän­ V- oder kerbförmigen T gen bezeichnet (Querprofil).   alsohle ist weitgehend Die T mit dem Gewässerbett identisch. Das Längsgefälle

Kerbtal

ist gleichgerichtet.

57

Geländeformen

Klamm

Abb. 4.22: Klamm Die Klamm ist eine für Gebirgsregionen typische Steilschlucht mit im Querpro­ fil sehr steilen bis teilweise

Trogtal

sogar überhängenden Wänden. Auch hier wird der T   alboden vollständig vom Fluss eingenommen. Abb. 4.23: T   rogtal Das T   rogtal ist ein durch gla­ ziale Erosion überformtes T   al, mit einem, im unteren T   eil U-förmigen, im oberen T   eil V-förmigen Querschnitt. Abb. 4.24: Sohlental Das Sohlental ist eine lang­ gestreckte Hohlform. Das Querprofil kennzeichnet eine   alaue, die das breite, ebene T mäandrierende Flussbett be­ herbergt. Die angrenzenden Hänge sind konvex.

58

Sohlental

Geländeformen

Geländeformen und Landschaftsarchitektur Abb. 4.25 oben: Sporn in einem Garten der Bundesgar­ tenschau München, 2005. Abb. 4.26 Mitte: Dellen­ form in einem Japanischen Garten. Abb. 4.27 unten: Kegelform in einem Hotelgarten in Guatemala.

59

Einmaleins der Geländemodellierung

«Übung macht den Meister» ist ein Satz, der trotz seiner häufigen Verwendung gerade in der Geländemodellierung berechtigt ist. Auf den folgenden Seiten lernen Sie das Handwerkszeug dazu kennen. Das Gelernte sollten Sie in den Übungen im Anhang unbedingt wiederholen.

Kleine und große Maßstäbe Häufig tauchen bei Besprechungen von Bau- und Planungsprojekten die Begriffe «großer Maßstab» und «kleiner Maßstab» auf. Ist Ihnen schon aufgefallen, dass viele Fachleute die Maßstabsbezeichnung im kartographischen Sinne nicht korrekt verwenden? Achten Sie einmal darauf. Pläne gehören zum Handwerkszeug eines Planers. Daher alle Architekten, Bauingenieure, Landschaftsarchitekten und Fachplaner bitte aufgepasst! Die Kartographie, in der Maßstäbe erstmalig ihren Einsatz fanden und in der schon Karten gezeichnet wurden, als noch niemand an Flächennutzungsoder Detailpläne dachte, liefert die korrekte Definition für große und kleine Maßstäbe. Sie sollte so auch in der Planung textlich und verbal benutzt werden und lautet wie folgt: Der Maßstab beschreibt das Verhältnis zwischen dem Abstand zweier Punkte auf einer Karte (Plan) und dem tatsächlichen Abstand in der Natur. Zum Beispiel sagt das Verhältnis 1:100 aus, dass eine Einheit auf dem Plan 100 Einheiten derselben Größe in der Natur entspricht. Je größer der Maßstab ist, desto mehr nähert sich der Maßstab der natürlichen Größe an. Pläne mit kleinem Maßstab (großer Maßstabszahl) stellen grössere T   eile eines Projektes dar. Sie sind allerdings weniger detailliert als Pläne mit großem Maßstab. Ein Plan 1:10 besitzt einen größeren Maßstab als ein Plan 1:100.

60

Einfach ausgedrückt lautet die Regel: großer Maßstab = kleine Fläche kleiner Maßstab = große Fläche. Abb. 5.1: Nutzungskonzept

Übliche Maßstäbe für Ausführungspläne sind:

M 1: 5000 – ein kleiner Maßstab. (Maßstab bezieht sich auf die Originalgröße

1:1 - 1:5 - 1:10 - 1:20 - 1:50 - 1:100.

des Plans.) Abb. 5.2: Detailplan

Übliche Maßstäbe für Geländemodellierungen sind: 1:100 – 1:200 – 1:500 – 1:1000.

M 1:10/20/50 – ein großer Massstab. (Maßstab bezieht sich auf die Originalgröße des Plans.)

61

Einmaleins der Geländemodellierung

Gefälle Was ist der Unterschied zwischen Steigung, Gefälle, Verhältniszahl und Böschungswinkel? Grob betrachtet eigentlich keiner. Es sind nur unterschiedliche Methoden der Definition einer Neigung. Im weiteren Verlauf wird etwas Ordnung in die Begrifflichkeiten gebracht. Gefälle in Prozent Mathematiker sprechen von der Steigung und verwenden dafür den Buchstaben m. Im kartesischen Koordinatensystem mit der horizontalen x-Achse (Abszissenachse) und der vertikalen y-Achse (Ordinatenachse) definieren die Koordinaten die zwei Punkte P1 und P2 wie folgt: P1 = (x1,y1) P2 = (x2,y2) Die Steigung der Geraden, die von Punkt P1 zum Punkt P2 verläuft, lässt sich mit der folgenden Formel berechnen: m=

(y1 - y2 ) Ordinatendifferenz = (x1 - x2 ) Abszissendifferenz

Wasser muss über ein Gefälle von Plätzen, Wegen und Baukonstru­k­ tionen abfließen, daher sprechen Landschaftsarchitekten immer vom Gefälle. Wie bei der Steigung ist das Gefälle g das Verhältnis zwischen der Höhendifferenz ∆h zweier Punkte und dem horizontalen Abstand (Länge) ∆l der beiden Punkte. Multipliziert man den Wert g mit 100 erhält man das Abb. 5.3: Gefälle in Prozent, Verhältniszahl und Böschungswinkel.

62

Gefälle in Prozent. g = ∆h : ∆l g = g x 100%

Gefälle

Häufig benötigt man für Berechnungen die beiden Umformungen: ∆l = ∆h : g ∆h = g x ∆l Verhältniszahl Die Hangneigung kann auch mit einer Verhältniszahl bezeichnet werden. Die Höhendifferenz steht immer vorne, der horizontale Abstand hinten. Häufige Verhältniszahlen sind: 1:1, 1:2, 1:3, 2:3 1: 1

= 100%

1:8,3

= 12%

1: 1,5

= 66,6%

1:10

= 10%

1: 2

= 50%

1:12,5 = 8%

1: 2,5

= 40%

1:16,5 = 6 %

1: 3

= 33,3%

1:20

= 5%

1: 4

= 25%

1:5

= 4%

1: 5

= 20%

1:33,3 = 3%

1: 6

= 16,6%

1:50

= 2%

1: 6,6

= 15%

1:100

= 1%

Abb. 5.4: Ein Rechenbeispiel für Gefälle in Prozent. Tabelle 1: Verhältniszahlen und deren Gefälle in Prozent.

63

Einmaleins der Geländemodellierung

Neigungswinkel Aus der Steigung einer Geraden lässt sich der zugehörige Neigungswinkel (Steigungswinkel) bezogen auf die x-Achse berechnen. Im T   iefbau wird dieser Winkel als Böschungswinkel bezeichnet und mittels Böschungslehren für die Modellierung von Dämmen, Straßenböschungen, Baugruben und Leitungsgräben eingesetzt. Errechnen lässt sich der Neigungswinkel wie folgt: tan (ß) = Gegenkathede : Ankathede oder T   an (ß) = g und ß = arctan (g) Der Neigungswinkel für die wichtigsten Steigungsverhältnisse: Abb. 5.5: Verhältniszahl und dazugehöriges Gefällepro-

1:3

= 18,4°

1:2

= 26,6°

zent

1 : 1,5 = 33,7°

Tabelle 2: Verhältniszahl und

2:3

= 33,7°

1:1

= 45,0°

Neigungswinkel

64

Gefälle

Gefälleausbildung Drei Gefälleausbildungen sind bei der Platzentwässerung möglich: — Trichtergefälle — Pultdachgefälle — Umgekehrtes Dachgefälle mit/ohne Längsneigung Bei den Gefällevarianten Walmdach, umgekehrter T   richter und Dach handelt es sich um Sonderformen, die auf Plätzen nicht so häufig anzutreffen sind.

Abb. 5.6. oben links: T   richtergefälle.

(Abbildungen siehe nächste Seite)

Abb. 5.7 oben rechts: Pult-

Bei Straßen und Wegen spricht man von Profilarten:

Abb. 5.8 Mitte links: Um-

(Abbildungen siehe nächste Seite) — Gewölbtes Profil — Dachprofil — Einseitneigung

dachgefälle.

gekehrtes Dachgefälle mit Längsneigung. Abb. 5.9 Mitte rechts: Umgekehrtes Dachgefälle ohne Längsneigung.

65

Einmaleins der Geländemodellierung

Abb. 5.10 oben links: Platzfläche mit mehreren T   richtern. Abb. 5.11 oben rechts: Walmdachgefälle. Abb. 5.12 Mitte links: Umge­ kehrtes T   richtergefälle. Abb. 5.13 Mitte rechts: Dachgefälle ohne Längsneigung. Abb. 5.14 unten: Straßenprofile: Einseitneigung, Dachprofil, gewölbtes Profil.

66

Interpolation

Interpolation Die Interpolation bedeutet, dass die T   eilhöhe zur Gesamthöhe der T   eilstrecke zu Gesamtstrecke entspricht, oder – noch einfacher ausgedrückt – dem T   eil zum Ganzen. Früher war die manuelle Interpolation die Methode zur Erstellung von Höhenlinienplänen. Man steckte vor Ort ein gleichmäßiges Raster ab und ermittelte dazu die Höhen. Nach der Übertragung des Ras­ters und der dazugehörigen Höhen auf einen maßstäblichen Plan, kam die Interpolation der Höhenlinienpunkte zum Einsatz. Anschließend wurden die Punkte identischer Höhe durch Höhenlinien verbunden. Fertig war der Höhenlinienplan. Digitale Methoden ersetzen heute dieses aufwändige Verfahren. Anstatt der Gefälleberechnung ist die Interpolation eine elegante Me-

Abb. 5.15: Teilstrecke = 3 Gesamtstrecke = 9

thode, um Höhenpunkte zwischen zwei Höhenlinien herauszufinden. Im

Gesamthöhe = 10

Beispiel unten ist die Höhe des Punktes x gesucht.

  eilhöhe = x gesucht: T

Über die Formel T   eilstrecke : Gesamtstrecke entspricht T   eilhöhe : Gesamt-

3 : 9 = x : 10 oder x = 3,33

höhe ist die Höhe des Punktes schnell gefunden.

Höhe des Punktes = 93,33 m

67

Einmaleins der Geländemodellierung

Abb. 5.16 oben: Raster und Höhenpunkte einer Geländeaufnahme. Abb. 5.17 unten: Höhen­ linienplan auf der Basis der Interpolation von Höhen entlang der Rasterlinien.

68

Höhenpunkte

Höhenpunkte

Mit Höhenlinien kommt man auf der Baustelle nicht weit, denn nach Höhenpunkten wird gebaut! Bei Wegen und Plätzen sollten sie an Kreu  iefpunkten stehen. Ein zungen, Einmündungen, Gebäuden, Scheitel- und T + oder ein x links neben der Zahl markiert die genaue Lage des Höhenpunktes. In Schnitten, Ansichten und Profilen sind dagegen gleichseitige Dreiecke üblich. Je nach notwendiger Präzision haben Höhenpunktzahlen entweder zwei oder drei Dezimalstellen hinter dem Komma und normalerweise einen Bezug zu einer Meereshöhe. Der Amsterdamer Pegel ist für Deutschland die Referenz und seit Ende der 1990er Jahre gebraucht man den Begriff Normalhöhennull (NHN). In Österreich bezieht sich die Höhe auf den mittleren Pegelstand der Adria bei T   riest und besitzt die Abkürzung m.ü.Adria. Die Schweiz und das Fürstentum Liechtenstein benutzen Meter über Meer (m.ü.M.). Die Höhe leitet sich vom Meeresspiegel bei Marseille ab. Bei kleineren Bauprojekten kann auch ein lokaler Punkt (etwa ein Kanaldeckel, Hauseingang und so weiter) als Bezugshöhe zum Einsatz kommen. Alle anderen Höhen im Projekt stehen im Bezug zu dieser Höhe. Damit keine negativen Höhen im Projekt vorkommen empfiehlt die Fachliteratur die Verwendung von runden, höheren Werten wie zum Beispiel H = 100 (vgl. Lehr 2003). Vorsicht bei Gebäudeeingängen dort gibt es Höhen für den Fertigfußboden oder Rohfußboden. Die Geographen verwenden anstatt des Begriffs Höhenpunkt die Bezeichnung Kote.

Abb. 5.18: Nach Höhenpunkten, nicht nach Höhenlinien wird gebaut.

69

Einmaleins der Geländemodellierung

Höhenlinien Die Höhenlinie ist die beste Methode, dreidimensionale Landformen in der zweiten Dimension auf einer Karte oder einem Plan darzustellen. Auch für Änderungen im T   errain lassen sich Höhenlinien sehr gut einsetzen. Stellen Sie sich vor, Sie sollen einen Golfplatz planen. Nur mit Höhenpunkten könnte man sich den geplanten Platz überhaupt nicht vorstellen, nur mit Höhenlinien entsteht ein räumlicher Eindruck der Planung. Für Landschaftsarchitekten sind die Höhenlinien das Arbeitsmittel, um Räume zu visualisieren und zu manipulieren. Eine Höhenlinie verbindet alle Punkte mit gleicher Höhe. Die Höhe der Punkte bezieht sich auf eine Referenzebene. Bei Karten und Plänen ist das in der Regel der Meeresspiegel. Man verwendet auch den Begriff Isohypsen oder Höhenschichtlinien dafür. Isobathen dagegen sind T   iefenlinien in Gewässern. Wasserlinien von Pfützen, T   eichen und Seen sind sichtbare Höhenlinien in der Landschaft. Höhenlinien beziehen sich auf einen Maßstab und werden in regelmäßigen Äquidistanzen (Intervallen) auf topographischen Karten und Plänen dargestellt. Zur besseren Lesbarkeit kann zwischen Haupt- und Nebenhöhenlinien unterschieden werden. Die Haupthöhenlinien besitzen eine größere Linienstärke. Höhenlinien sind immer beschriftet. Der Fuß der Höhenlinienzahl Abb. 5.19 links: Höhenlinien

steht auf oder zwischen der Höhenlinie. Der Fuß zeigt nach unten. Ist das

sind immer geschlossene

Intervall bekannt (1 Meter, 5 Meter, 10 Meter) und nur eine Höhe auf dem

Objekte. Das Schließen

Plan angegeben, kann damit eindeutig definiert werden, in welche Rich-

muss nicht auf dem Plan geschehen. Abb. 5.20 rechts: Die geplanten Höhenlinien

tung das Gelände ansteigt. Vorhandene Höhenlinien sind immer gestrichelt, geplante Höhenlinien mit durchgezogener Linie gezeichnet. In der Entwurfs- und Ausführungs-

zeichnet man mit durchge-

planung muss immer das vorhandene und geplante T   errain auftauchen

zogenen Linien und stärker,

und damit auch beide Linientypen.

die vorhanden sind immer gestrichelt. Die Modellierung bedeutet Ab- und Auftrag.

70

Der rechtwinklige Abstand zwischen zwei Höhenlinien ist die kürzeste Distanz. Damit besitzt die Strecke auch das größte Gefälle. Wasser sucht

Höhenlinien

sich immer den schnellsten und steilsten Weg nach unten. Es läuft also rechtwinklig zu den Höhenlinien. Höhenlinien sind kontinuierliche Linien und stellen eine geschlossene Form dar, entweder innerhalb oder außerhalb des Plans. Daher kann eine

Abb. 5.21 oben links: Die

einzelne Höhenlinie nicht zwischen geschlossenen Höhenlinien liegen.

Pfeile zeigen den Wasser-

Will man Hoch- oder T   iefpunkte mit Höhenlinien zeichnen, sind diese entweder geschlossen oder laufen parallel. Irgendwann müssen sich diese Linien aber wieder schließen, das kann auch außerhalb des Plans geschehen. Höhenlinien teilen sich auch nie. Ein Kreuzen von Höhenlinien mit verschiedenen Höhen kommt nur bei Überhängen vor. Höhenpunkte werden zusätzlich zu Höhenlinien benutzt, um Höhenän-

ablauf. Abb. 5.22 oben rechts: Bei Stützmauern laufen die geplanten Höhenlinien an der Wandfläche entlang. Abb. 5.23 Mitte links: Schat  reppentiertes Modell einer T

derungen zwischen den Höhenlinien anzugeben. Sind keine Höhenpunkte

anlage.

vorhanden, dann geht man von einem einheitlichen, kontinuierlichen Ge-

Abb. 5.24 Mitte rechts: Auch   reppenanlagen laufen bei T

fälle zwischen den Höhenlinien aus. Die Nulllinie verbindet im Höhenlinienplan alle Punkte, an denen sich bestehende Höhen und geplante Höhen treffen.

die Höhenlinien im gleichmäßigen Abstand entlang der Stufen.

71

Einmaleins der Geländemodellierung

Abb. 5.25 oben: Höhenlinien teilen sich nie in zwei Linien. Abb. 5.26 Mitte: Anstatt sich zu teilen laufen sie parallel, auch wenn der Abstand noch so klein ist. Abb. 5.27 unten: Höhenlinien kreuzen sich nur bei der Darstellung von vorhandenem   errain oder und geplantem T bei Überhängen.

72

Höhenlinien

Abb. 5.28 oben: Einzelne Höhenlinien, die einfach aufhören, gibt es nicht. Abb. 5.29 Mitte: Höhenlinien sind immer geschlossen. Abb. 5.30 unten: In welche Richtung steigt das Gelände an?

73

Einmaleins der Geländemodellierung

Abb. 5.31 oben links: Höhenlinienverlauf im Bereich eines Weges, der mit Randsteinen eingefasst ist. Abb. 5.32 oben Mitte: Profil des Weges. Abb. 5.33 oben rechts: Bei Randsteinen von Wegen und Straßen laufen die

Die Konstruktion von Höhenlinien entlang von Randsteinen erscheint auf den ersten Blick immer etwas kompliziert. Der T   rick dabei ist, dass man systematisch an den Achsen die Höhenpunkte ausrechnen muss. Am bes­

Höhenlinien an der Seite der

ten fängt man in der Straßenmitte an und zeichnet eine y-Achse (gestri-

Randeinfassung entlang, bis

chelte Linie), die x-Achse ist strichpunktiert. Die Längs- und Quergefälle

die Höhe erreicht ist, wo sie wieder ins Gelände laufen. Abb. 5.34 unten: Geneigter Weg mit Randstein und der Verlauf der Höhenlinien.

74

werden durch Pfeile und Gefälleangaben definiert. Nachdem man die Höhen auf der y-Achse ausgerechnet hat, geht man zur x-Achse über und findet dort die Höhen. Die Punkte mit gleicher Höhe ergeben ein Profil, das man immer wieder kopieren kann, falls sich im Gefälle nichts ändert.

Höhenlinien

Abb. 5.35 oben: Weg mit 10 cm Randstein, 8,5% Längsgefälle und einem seitlichen Graben (1:2 und 2:3 Böschungen). Höhenpunkte auf der x- (strichpunktierte Linie) und y-Achse (geschtrichelte Linie). Abb. 5.36 unten: Höhenplan mit Höhenpunkten und der Höhenlinie.

75

Einmaleins der Geländemodellierung

Böschung Der Hang ist eine natürliche schräge Geländeoberfläche. Wird der Geländesprung künstlich hergestellt, spricht man von einer Böschung. Böschungen kommen bei Dämmen (Schüttböschung), Einschnitten (Abtragsböschung) oder Doppelprofilen (halb Damm mit Auftrag, halb Einschnitt durch Abtrag, Anschnittböschung) vor. Die Neigungen werden in Grad gegen die Horizontale, als Steigungsverhältnis oder in Gefälleprozenten angegeben. Eine Böschung besteht immer aus Fuß oder Unterkante, Böschung und Oberkante. Gräben zur Entwässerung können sich oberhalb und unterhalb der Böschung befinden. Bermen sind stufenartige Unterteilungen der Böschung. Sie haben eine Breite von 1 bis 2,5 Metern. Folgende Aufgaben erfüllen Bermen: — Verminderung des Erddruckes auf den Böschungsfuß — Wirtschaftsweg zur Unterhaltung der Böschung — Entwässerung bei hohen Böschungen — Absturzsicherung — Auffangen von nachrutschendem Material. Der Böschungswinkel ß (Beta) ist der Winkel zwischen der Horizontale des Bodens und der Böschungslinie. T   rockener Sand zum Beispiel hat einen natürlichen Böschungswinkel von 28 Grad bis 45 Grad in Abhängigkeit von Lagerungsdichte, Kornform und Kornverteilung. Normalerweise besitzen Böschungen einen Winkel von 2:3 (33,7°) und gelten dann als standsicher. Man spricht von einer Steilböschung, wenn der Böschungswinkel 33,7° (2:3 oder 1:1,5) überschreitet. In diesem Fall sind in der ReAbb. 5.37: Damm und Einschnitt.

76

gel auch Geländesicherungen notwendig, da die geplante T   errainneigung steiler als der natürliche Böschungswinkel ß ist.

Böschung / Profile

Bindige Böden besitzen einen höheren Schluff- und T   onanteil. Bei ihnen wirkt zusätzlich die Kohäsion, sie bezeichnet die Kraft, die die Bodenteilchen miteinander verbindet. Ist die Kohäsion des Bodens sehr stark, kann der natürliche Böschungswinkel des Bodens auch überschritten werden. Der Böschungswinkel ß (Beta) für die wichtigsten Steigungsverhältnisse: 1:3

ß = 18,4°

1:2

ß = 26,6°

1 : 1,5 ß = 33,7° 2:3

ß = 33,7°

1:1

ß = 45,0°

Profile Ein Profil ist eine Seitenansicht der Erdoberfläche entlang einer Geraden. Im Gegensatz zum Schnitt, der auch Informationen zum inneren Aufbau des geschnittenen Objektes liefert, zeigt das Profil nur die Oberfläche. Profile zeichnet man auf der Grundlage eines Plans maßstäblich. Die Höhen des Profilplans werden häufig zehnfach größer gezeichnet, damit die Höhendifferenzen deutlich hervortreten. Die vertikale Überhöhung wird wie folgt ausgedrückt: vertikale Überhöhung = horizontaler Maßstab / vertikaler Maßstab

Abb. 5.38 oben links: Der natürliche Böschungswinkel für Kies. Abb. 5.39 oben rechts: Böschungsunterkante, Entwässerungsrinne und Böschungsoberkante, Bahai Garten-Terrassen Haifa, Israel. Tabelle 3: Steigungsverhältnisse und Böschungswinkel.

77

Einmaleins der Geländemodellierung

Ein Profil mit einer Überhöhung von 10:1 hat zum Beispiel einen horizontalen Maßstab von 1:1000 und einen vertikalen Maßstab von 1:100. Im Straßenbau nennt man die Profile Höhenpläne. Sie sind aber nicht mit den Höhen- und Absteckplänen in der Landschaftsarchitektur zu verwechseln. Höhenpläne basieren auf der Straßenmittelachse. Diese T   rassenlinie in der Fahrbahnachse wird als Gradiente bezeichnet und ist in 20-Meter-Schritte unterteilt. Die Schritte nennt man Stationen oder Stationierungen, und sie beginnen häufig mit der Station 0 + 000,000 = 0 km. Das Krümmungsband ist eine schematische Darstellung der T   rassierungselemente (Geraden und Kurven) mit den Stationen und befindet sich unterhalb des Höhenplans bei Straßenbauprojekten. Ein technischer Profilplan sollte immer folgendes beinhalten: — Bezugshöhe — Profilnummer — Maßstabsangaben (evtl. Überhöhungen) — Bestehende Höhen — Geplante Höhen — Horizontale und vertikale Stationierung zum Beispiel 0+25 — Richtungsänderungen. Zur manuellen Erstellung von Profilen geht man nach folgenden Schritten vor: 1. Verbindung von zwei Punkten auf einer Karte mit einer Linie 2. Bestimmung der höchsten und T   iefsten Punkte Abb. 5.40 links: Digitales Längsprofil eines geplanten Bachlaufs mit Überhöhung 10:1. Abb. 5.41 rechts: Manuelle Profilerstellung.

78

3. Zeichnung horizontaler Linien auf ein Profilblatt und Beschriftung 4. Ausrichtung der Karte nach dem Profilblatt 5. Zeichnung senkrechter Linien zwischen den Höhenlinien und den jeweiligen horizontalen Geraden des Profils 6. Zeichnung eines Profils durch Verbinden aller Schnittpunkte.

Erdmassenberechnung

Erdmassenberechnung Wie viel kostet der Abtransport eines Kubikmeters Erde? Für eine T   onne sauberes Erdmaterial verlangt der Betreiber einer Schweizer Deponie 7,50 Schweizer Franken. Das spezifische Gewicht für einen Kubikmeter Aushub liegt bei etwa 1,8 T   onnen. Somit betragen die Entsorgungskosten für einen Kubikmeter Boden 13,50 Schweizer Franken. Wenn die Erde des Abtrags für den Auftrag genutzt werden kann, also kein Material ab- oder antransportiert werden muss, spricht man von einem Erdmassenausgleich. Um Kosten zu sparen, ist der Erdmassenausgleich immer erstrebenswert. Erdmassenberechnung aus Profilen Prismatoide sind geometrische Körper mit paralleler Grund- und Deckfläche. Ein Straßenköper entspricht dieser Form. Die Prismatoidformel ist für die Massenermittlung solcher lang gestreckten Objekte die geeignete Volumenformel. Zur Erdmassenberechnung unterstellt man, dass das Gelände von Profil zu Profil geradlinig verläuft. Die Profile sind parallel zueinander und haben immer den gleichen Abstand a. F1 und F2 bezeichnen die Profilflächen. Die Fläche eines in der Mitte gedachten Profils ist Fm. Mittels dieser Angaben kann das Volumen zwischen den Profilen berechnet werden.

Prismatoidformel: V =

a 6

∙(F1 + 4Fm + F2)

Abb. 5.42: Die Nulllinie verbindet alle Punkte, die jeweils an der Schnittstelle

Der Bereich zwischen dem ersten beziehungsweise letzten Profil und dem vorhandenen Gelände ist die Restkuppe. Die Formel für die Berechnung

vorhandenen Höhenlinie liegen. Hier gibt es keinen Ab- oder Auftrag. Die Linie ist

des Volumens lautet:

zwischen der geplanten und

V=

F 2

auch die Achse zum Kippen

∙a

von Abtragsmaterial in den Auftragsbereich.

79

Einmaleins der Geländemodellierung

Zur Berechnung der Fläche Fm müssen ihre Eckpunkte zwischen entsprechenden Punkten der benachbarten Querprofile gemittelt werden. Diese Berechnung ist umständlich, daher verwendet man folgende Näherungsformel, die beiden Restkuppen werden dabei ebenfalls mitberechnet: V=a∙

(

F1 2

+

F1 + F2 2

+

F2 2

)

Erdmassenberechnung aus Höhenlinien Diese Methode ist wahrscheinlich die schnellste Methode der Massen­ ermittlung, da man dazu nur einen Plan benötigt und keine Profilzeichnungen erstellen muss. Allerdings ist ein korrekter Satz vorhandener und geplanter Höhenlinien nötig. Vom Prinzip her entspricht die Erdmassenberechnung aus Höhenlinien der Erdmassenberechnung über Profile. Das Höhenlinienintervall ist vergleichbar mit dem Abstand zwischen den

Abb. 5.43 links: Berechnung der Erdmasse des Erdkörpers

Profilen; die Fläche zwischen der vorhandenen und der neuen Höhenlinie

mit der Näherungsformel.

entspricht einem Profil. Als Formel kommt die vorher genannte genäherte

(

)

V= 50 · A + A+B + B+C + C 2 2 2 2

Prismatoidformel zum Einsatz. Heutzutage liegen die Daten meist in digitaler Form vor. Über die Flä-

Abb. 5.44 rechts: Beispiel einer Erdmassenberechnung

chenwerkzeuge, die jedes CAD-Programm besitzt, sind Flächenauszüge

aus Höhenlinien mit der

schnell ermittelt. Früher setzte man dazu einen Planimeter ein. Bei größe-

Näherungsformel.

(

)

V= 2 · A + A+B + B+C + C+D + D 2 2 2 2 2

80

ren Erdbaumaßnahmen ist der Einsatz von digitalen Geländemodellen mit Erdmassenberechnungsbefehlen am effektivsten.

Aufgaben und T   echniken der Geländemodellierung

Aufgaben und T   echniken der Geländemodellierung

Aufgaben der Geländemodellierung Jedes landschaftsarchitektonische Projekt, egal ob es sich um ein Großbauvorhaben oder einen Reihenhausgarten handelt, beinhaltet die Veränderung der Oberfläche. Eine gute, kontrollierte Modellierung entscheidet über Erfolg oder Misserfolg. Zu wenig Gefälle verursacht stehendes Wasser und damit die Bildung von Wasserpfützen. Das Wasser dringt in den Baukörper ein. Frost- und T   auschäden sind unausweichlich. Zu steiles Gefälle kann zu Rutschungen und Bodenerosion führen und großen Schaden anrichten. Wir alle kennen Projekte mit schlecht in die Landschaft eingepassten Gebäuden, Straßen oder sonstigen Infrastruktureinrichtungen. Die Eingliederung oder aber das bewusste Hervorheben mittels T   errain und Vegetation verbessert das Landschaftsbild. Die drei Schwerpunkte der Geländemodellierung sind: Schaffung von Ebenen Sitzplätze, Parkplätze und Sportanlagen benötigen ebene Flächen. Der Begriff Ebene ist aber nicht ganz korrekt. Natürlich besitzen diese «Ebenen» ein internes Gefälle, um das Wasser abzuführen. Erschließung Straßen und Wege erschließen Punkt A mit Punkt B. Sie haben in der Regel ein Längs- und Seitengefälle. Über Böschungen wird der Anschluss an das vorhandene Gelände hergestellt. Für Straßen und Wege gibt es Gefällestandards in Form von Normen, die einzuhalten sind.

Abb. 5.45: Digitale Geländemodellierung Projekt Ravensburger Spielland III BA. Entwurf: Rotzler Krebs Partner Landschaftsarchitekten BSLA. DHM: Peter Petschek.

81

Einmaleins der Geländemodellierung

Abb. 5.46 oben: Schaffung von Ebenen für Gebäude mittels Geländemodellierung. Abb. 5.47 Mitte: Die Geländemodellierung ist immer Bestandteil einer Erschließung. Abb. 5.48 unten: Bei der

Freie Modellierung Geometrisch oder landschaftlich modellierte Hügel, Mulden und Sen-

freien Modellierung dienen

ken schaffen Akzente. Sie sind wichtige Gestaltungselemente der Land-

Senken und Mulden sowohl

schaftsarchitektur. Die Aufgabe der Sammlung und Versickerung von W   as-

als Gestaltungselemente als auch zur Wasserversickerung.

82

ser durch Vertiefungen ohne Abfluss (Senken) und Gräben mit leichtem Gefälle (Mulden) hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen.

Aufgaben und T   echniken der Geländemodellierung

Abb. 5.49 oben: Ebene Fläche für einen Sitzplatz. Abb. 5.50 Mitte: Erschließung eines Aussichtshügels mit einem in das Gelände modellierten Weg. Abb. 5.51 unten: Freie Ge­ländemodellierung mit einem Graben und einer Senke zur Wasserversickerung.

83

Einmaleins der Geländemodellierung

Wichtige Geländemodellierungskriterien Bei der Geländemodellierung gibt es eine Vielzahl von Kriterien zu beachten. Die wichtigsten Punkte für eine funktionierende Geländemodellierung lauten: 1. Das Gefälle um ein Haus ist immer vom Gebäude weg orientiert. 2. Ebenen mit stehendem Wasser dürfen nie vorkommen. 3. Die Höhenmodellierung geht nur bis zur Grundstücksgrenze. 4. Das Höhenplankonzept beginnt immer bei den Höhen vorhandener Bauwerke, Straßen oder Wege. 5. Ein Rohhöhenkonzept nur mit Höhenlinien auf Skizzenpapier sollte parallel zum Gesamtentwurf und dem Entwässerungskonzept verfeinert werden. Am Ende steht der Höhen- und Absteckplan mit vorhandenen und geplanten Höhenlinien, Höhenpunkten, Gefälleangaben, unterbrochnen Gefällescheitellinien und der Absteckung aller wichtigen Bauelemente. 6. Maximal- und Minimal-Gefälle für verschiedene Oberflächen sind zu beachten (siehe Geländemodellierungsstandards nächste Seite). Ab 4% ist ein Gefälle mit dem Auge sichtbar! Ein handgeführter Rasenmäher ist nur bis zu 26,6° (1:2 oder 50%) benutzbar. Bei Aufsitzmähern empfehlen die Hersteller, wegen des höher gelegenen Schwerpunktes, nur bis zu 10° als Bearbeitungsgefälle. Für steilere Böschungen kommen Spezialgeräte zum Einsatz. 7. Höhenpunkte sollten immer an folgenden Punkten gesetzt werden:

- Ecken von Gebäuden, Eingängen von Gebäuden



- an allen Ecken von Parkplätzen



- an T   errassen und sonstigen befestigten Flächen



- an Schnittpunkten von Wegen



- bei T   reppen und Mauern immer jeweils unten und oben



- bei Kanaleinläufen und bei Hoch- und T   iefpunkten.



In der Rangfolge der Wichtigkeit stehen Höhenpunkte höher als Höhenlinien.

8. Die Kronentraufe ist die vertikale Verlängerung der BaumkronenauTabelle 4 rechte Seite: Geländemodellierungs­ standards.

84

ßenseite. Bei Bäumen gilt für die Geländemodellierung ein Schutzbereich der Kronentraufe plus 150 m. Dort sollte man niemals modellieren.

Aufgaben und T   echniken der Geländemodellierung

Minimale und maximale Gefälle Typ

Minimalgefälle

Maximalgefälle

Straßen / Wege / Plätze Längsgefälle Straße, 30 km/h Geschwindigkeit Quergefälle Straße, 30 km/h Geschwindigkeit Längsgefälle Fußweg

0,5%

12%

2%

7%

–

10%

Quergefälle Fußweg

1%

4%

Rampen für Behinderte

6%

8%

Parkplatz, Längsgefälle

1%

5%

Parkplatz, Quergefälle

1%

10%

Sitzplatz

1%

2%

Servicebereich

1%

8%

0,5%

1%

Vegetationsflächen Fußballfeld (Wettkampf) Rasenspielfeld (kein Wettkampf)

1%

5%

Rasenflächen

1%

25%

Vegetationsflächen Böschungen bei normalen Böden Böschungen bei schlechten Böden

0,5%

10%

–

66%

–

50%

Längsgefälle Entwässerungsgraben

1%

8%

Quergefälle Entwässerungsgraben

2%

25%

Quergefälle Entwässerungsmulde

2%

10%

Beläge Natursteinplatten und Pflaster, gesägt/geflammt Natursteinplatten und Pflaster, bruchroh Betonplatten, Betonpflaster sandgestrahlt Waschbetonplatten Ortbeton, leicht strukturiert Ortbeton, gerillt

1% 2% 1,5% 2% 1,5% 2%

Wassergebundene Decke

1,5%

Rasengittersteine

1,5%

Asphalt

1,5%

Fallschutzbeläge

1,5%

85

Einmaleins der Geländemodellierung

Geländemodellierung und Gebäude Bei architektonischen Bauten ist eine präzise Setzung der Gebäude nötig. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Grundfläche des Gebäudes in Bezug zum bestehenden Gelände einzufügen: — als Einschnitt Abb. 5.52 oben: Setzung des Gebäudes als Einschnitt.

— als Auftrag mit einem Sockel als Raumkante — als Kombination von Einschnitt und Auftrag.

Abb. 5.53 Mitte: Setzung des Gebäudes als Auftrag mit einem Sockel als Raumkante. Abb. 5.54 unten: Setzung des Gebäudes als Kombination Einschnitt / Auftrag.

86

Im Schnitt müssen die Varianten auf ihre Vor- und Nachteile im Zusammenhang mit dem architektonischen Ausdruck, räumlicher und innerer Gliederung, Erschließung und so weiter untersucht werden. Ebenso ist die Wirkung des Gebäudes in der Landschaft als Gesamtheit zu prüfen.

Aufgaben und T   echniken der Geländemodellierung

Abb. 5.55 oben: Arbeiterreihenhaus so genanntes Flarz in Bernegg, Zürcher Oberland. Abb. 5.56 Mitte: Bauernhaus in der Drumlin-Landschaft bei Menzingen, Kanton Zug. Abb. 5.57 unten: Bauernhaus in Oberegg am Etzel, Kanton Schwyz.

87

Einmaleins der Geländemodellierung

Abb. 5.58 oben: Alpe Foppa von Mario Botta, unterhalb des Monte T   amaro im Kanton T   essin. Abb. 5.59 Mitte: Siedlung Neubühl in ZürichWollishofen (Architekten: Haefeli, Moser, Roth, Steiger, Hubacher, Artaria, Schmidt. Landschaftsarchitekt: Gustav Ammann). Abb. 5.60 unten: Casa Bearth in Sumvitg, Kanton Graubünden (Architekten: Bearth & Deplazes Architekten AG).

88

Aufgaben und T   echniken der Geländemodellierung

Geländemodellierung und Straßen Die Linienführung einer Straße beeinflusst das Erscheinungsbild eines gesamten Landschaftsraumes. Beim Variantenvergleich im Rahmen von Umweltverträglichkeitsstudien beurteilen Landschaftsarchitekten die Auswirkungen einer Straße auf das Landschaftsbild. Sie sind aber auch in der eigentlichen Straßenplanung mit landschaftspflegerischen Begleitplänen beteiligt. Landschaftsarchitekten planen Zufahrten zu Hotels, zu Clubhäusern und durch Parkanlagen. All diese T   ätigkeiten setzen Grundkenntnisse zur Projektierung von Straßen voraus. Zusätzlich lässt sich dieses Grundwissen auf einfache Wegeplanungen übertragen.

Technisches Basiswissen: — 3,0 Meter ist die minimale Ausbaubreite für eine langsame Fahrspur. — Das Längsprofil einer Straße soll mit der Linienführung sinnvoll übereinstimmen. Richtungsänderungen nach längeren Geraden liegen vor und nicht hinter einer Kuppe. — Einschnitte sind ungünstig wegen der Entwässerung und Schneeverwehungen. — In der Ebene ist eine, gegenüber dem umliegenden T   errain leicht erhöhte Lage anzustreben (Entwässerung, Bodennebel, Schnee) und mit Bankett und Böschung (1:4 bis 1:5) auszubilden. — Die Linienführung einer Straße ist immer durch die Achse im Lageplan, ein Längsprofil und einen Querschnitt definiert.

Abb. 5.61 links: Eine Passstraße in den Schweizer Alpen windet sich den Berg hinauf.   ramAbb. 5.62 rechts: Der T pelpfad an einer Böschung ist zwar die schnellste Verbindung von unten nach oben, aber für eine dauerhafte Erschließung unbrauchbar.

89

Einmaleins der Geländemodellierung

— Einfachste Kurvengeometrie der Achse aus Gerade – Kreis – Gerade wird bei langsamem Verkehr angewandt. Der Übergang von der Abb. 5.63 oben: Die

Geraden zum Kreis verläuft so, dass die Gerade den Kreis berührt.

Erschließung rechtwinklig

Dabei steht die Gerade senkrecht zum Radius im Berührungspunkt.

zu den Höhenlinien führt

Bei Hochleistungsstraßen setzt man dagegen Kurven mit Klothoiden

am schnellsten von Punkt A nach Punkt B. Allerdings bedarf es bei bestimmten   reppen oder GelänGefällen T deeinschnitten. Abb. 5.64 unten: Ein fast parallel zu den Höhenlinien geführter Weg oder eine

ein. Sie ermöglichen einen kontinuierlichen Übergang zwischen dem Kreis und der Gerade. Klothoiden dienen zum gleichmäßigen Lenkradeinschlag. — Linienführung im Lageplan: der minimale Radius für Kurven bei einer Geschwindigkeit von 30 km/h beträgt 50 m. — Linienführung im Längsschnitt: die maximale Längsneigung bei einer

Straße benötigt länger von

Geschwindigkeit von 30 km/h beträgt maximal = 12%, minimal = 0,5%,

Punkt A nach Punkt B, dafür   reppen oder sind aber keine T großen Geländeverände-

die Ausrundungsradien für Kuppen / Wannen sollten 2100 / 1200 m be­

rungen notwendig.

90

tragen. — Linienführung im Querschnitt: maximal 7%, minimal 2%.

Aufgaben und T   echniken der Geländemodellierung

Abb. 5.65 oben: Eine Straße mit einfacher Kurvengeometrie im Lageplan. Abb. 5.66 Mitte: Die Linien­ führung der Straße im Längsprofil mit einer Wanne und zwei Kuppen. Abb. 5.67 unten: Der Querschnitt der Straße mit Anschluss an das vorhandene Gelände.

91

Einmaleins der Geländemodellierung

Abb. 5.68 oben: Die neue Straße in den Höhenplan integriert. Abb. 5.69 unten: Civil 3D Geländemodell der Straße.

92

Herangehensweise an eine Geländemodellierung: ein Beispiel An einem nach Südwesten orientierten Hang soll eine T   errasse gebaut werden. Der Platz besitzt eine Fertighöhe von 37,4 m und soll mit 10% Gefälle in das Gelände modelliert werden.

Aufgaben und T   echniken der Geländemodellierung

Abb. 5.70 oben: Höhen-, Absteck- und Entwässerungsplan, Student der Hochschule   echnik Rapperswil 2005. für T Abb. 5.71 unten: Ausgangssituation.

93

Einmaleins der Geländemodellierung

Abb. 5.72 oben: Als erstes verlängert man die Fluchten des Platzes als Hilfslinien und berechnet darauf die Höhen. Als Formel kommt die Umformung der Gefälleformel zum Einsatz: Δl = Δh : g. Abb. 5.73 unten: Nachdem man die Höhen auf dem Plan eingetragen hat, werden die Höhenpunkte gleicher Höhe miteinander verbunden.

94

Aufgaben und T   echniken der Geländemodellierung

Abb. 5.74 oben: Aufgabenstellung Schaffung ebener Flächen: der Platz soll als geneigte Ebene mit einem Längs- und Quergefälle eingebaut werden. Mit einem Gefälle von 15% schließt er   errain an das vorhandene T an. Abb. 5.75: Aufgabenstellung Geländemodellierung und Erschließung: von Punkt P ausgehend sind die Höhen­ linien für den Weg nach dem Profil unterhalb konstruiert.

95

Einmaleins der Geländemodellierung

Abb. 5.76: Aufgabenstellung Freie Modellierung: Mulden nehmen das Wasser der Dach- und Platzfläche auf.

96

Höhen- und Absteckplan

Höhen- und Absteckplan Grundlage für die Übertragung eines Entwurfs vom Plan in das Gelände ist der Höhen- und Absteckplan. Seine Funktion besteht in der maßlichen Bestimmung aller wichtigen baulichen Elemente in der Horizontale (Lage) und Vertikale (Höhe). Mit ihm kann die ausführende Firma alle baulichen Maßnahmen auf der Baustelle positionieren. Hauptziel des Absteckplanes ist, die Bauausführung durch Einfachheit, Übersichtlichkeit und Genauigkeit der Maßangaben zu unterstützen. Um dies zu erreichen, muss der Werkplaner sich genau überlegen, welche Maße notwendig und welche überflüssig sind. Man sollte niemals doppelt bemaßen oder zu viele Angaben machen. Durch eine Limitierung auf wenige, aber sinnvoll organisierte Maßangaben erreicht man das Ziel der Kommunikation der Planungsabsicht am besten. Abb. 5.77 links: Die

Die drei wichtigsten Bemaßungssysteme im Höhen- und Absteckplan sind: fortlaufende, aufaddierte und Koordinaten-Bemaßung. Beim Konzept für die Absteckung ist es sinnvoll, zwischen fixierten, halbfixierten und flexiblen Bereichen zu unterscheiden. Fixierte Elemente wie zum Beispiel Gebäude, Grundstücksgrenzen, Grenzsteine werden nicht abgesteckt. Sie sind entweder vor Ort vorhanden oder kommen genau an der Stelle zum Stehen. Geplante Gebäude sind während der Bauphase durch ein Schnurgerüst definiert. Die Schnurgerüstabsteckung durch den Vermesser dient dazu, dem Bauunternehmer die Gebäudefluchten anzugeben. Anstelle von Schnüren kommen heute Drähte zum Einsatz. Auf manchen Baustellen verwenden die Bauunternehmer Visiomaten oder T   heodoliten, um Gebäudefluchten zu definieren. Bei Visiomaten entfällt das Spannen von Drähten. Nach Fertigstellung des Gebäudes nimmt der Vermesser den Neubau für die Nachführung der Daten in der amtlichen Vermessung nochmals auf (Grundbuch und Katasterplan). Selbstverständlich

fortlaufende Bemaßung / Reihenbemaßung ist das Bemaßungssystem im Hochbau. Sie setzt sich immer aus   eilmaß, GesamtEinzelmaß, T maß zusammen. Abb. 5.78: Die Aufaddierte Bemaßung ist sehr gut im Garten- und Landschaftsbau einsetzbar, da man die Zahlenwerte nicht auf der Baustelle berechnen muss. Abb. 5.79: Mit der Koordinaten-Bemaßung können heutzutage auch Nicht-Vermesser mit einfach bedienbaren Bautachymetern Koordinaten auf der Baustelle abstecken.

97

Einmaleins der Geländemodellierung

Abb. 5.80 oben: Planbeispiel für die aufaddierte Bemaßung. Abb. 5.81 unten: Planbeispiel für die fortlaufende Bemaßung.

98

Höhen- und Absteckplan

würde man anlässlich dieser Aufnahme Fehler feststellen. Sie kommen aber nur ganz selten vor. Die durch ein Schnurgerüst definierten Gebäudekanten kann man auch für die Absteckung von Mauern, T   reppen und Bäumen verwenden. Halbfixierte Elemente wie Mauern, T   reppen und Bäume beziehen sich auf Gebäudefluchten, Grenzsteine oder Koordinaten. Es sind immer drei Punkte notwendig, um eines dieser Objekte vor Ort zu lokalisieren. Die wesentlichen Elemente der Landschaftsarchitektur wie Wege, Mauern und T   reppen lassen sich am besten durch eine Mittelachse und ein Maß für die Breite abstecken. Flexible Bereiche brauchen keine Bemaßung. Wenn zum Beispiel die Anfangs- und Endpunkte eines Weges klar definiert sind, ruft ein Maß für die Länge des Weges nur Verwirrung hervor. Für größere Erdbewegungen wie zum Beispiel im Golfplatzbau oder bei großen Wasserflächen und Hügeln in Parkanlagen und Freizeitparks bedarf es eigener Pläne. Diese Erdbaupläne sollten immer ein Höhenras­ ter besitzen. Die Rasterweite hängt von der Modellierung und der Projektgröße ab. Folgende Angaben müssen auf dem Plan stehen: — vorhandene Höhe — geplante Höhe — Höhendifferenz. In Rücksprache mit dem Bauunternehmer ist zu klären, ob es sich bei der geplanten Höhe um die Fertighöhe oder die Höhe des Planums handelt. Bei Baueingabeplänen ist der Abtrag gelb und der Auftrag rot anzulegen.

Abb. 5.82: Das Schnurgerüst definiert die genaue Lage des Gebäudes.

99

Einmaleins der Geländemodellierung

Abb. 5.83: Fünf-Meter-Raster mit vorhandener Höhe, geplanter Höhe und Höhendifferenz. Abb. 5.84: Digitaler Erdbauplan Projekt Ravensburger Spielland III BA. Entwurf: Rotzler Krebs Partner Landschaftsarchitekten BSLA. DHM: Peter Petschek. Abb. 5.85 rechte Seite oben: Höhen-, Absteck- und Entwässerungsplan, Studentin   echnik der Hochschule für T Rapperswil 2006. Abb. 5.86 rechte Seite unten: Höhen-, Absteck- und Entwässerungsplan, Student der Hochschule für T   echnik Rapperswil 2007.

100

Höhen- und Absteckplan

101

Geländemodellierung und Regen­ wassermanagement

Grundlagen des Regenwassermanagements Im letzten Sommer warb erstmalig ein Baufachmarkt im Fernsehen mit Produkten zur Regenwassernutzung. Durch das sensibilisierte Bewusstsein der Öffentlichkeit für die Klimaveränderungen, besitzt die dezentrale Regenwasserbewirtschaftung sehr großes Marktpotenzial. Wahrscheinlich scheute der Anbieter deshalb auch die hohen Kosten für die T   V-Werbung nicht. Möchte nun ein Bauherr, angeregt durch die Fernsehwerbung, in seinem geplanten Garten das Regenwasser nutzen, dann informiert in der Schweiz die Verwaltung mittels graphisch gut aufbereiteter Broschüren über Möglichkeiten und Varianten. Beim genaueren Studieren, vor allem wenn es konkret um die Dimensionierung der Anlagen geht, stellen sich die Publikationen aber als nur schwer verständlich heraus. Sie sind in der Praxis von Nichtexperten nur bedingt einsetzbar. Zudem bedarf das komplexe T   hema auch von Seiten der Behörden einer gewissen Vorsicht, damit bei der Versickerung keine schädlichen Verunreinigungen in den Untergrund und in das Grundwasser gelangen. Allerdings ist bei kleineren Projekten das Budget zu gering, um zusätzlich einen Spezialisten, wie zum Beispiel einen Hydrogeologen, zu finanzieren. Deshalb müssen Planer und Baubetriebe selbst in der Lage sein, die Retention und Versickerung von Regenwasser bei Kleinprojekten beurteilen und durchführen zu können. Die KTI, Kommission für T   echnologie und Innovation des Bundes (Schweiz), förderte dazu ein Projekt der HSR Hochschule für T   echnik Rapperswil. Das Internetportal ‹regenwassermanagement.ch› unterstützt den Garten- und Landschaftsbaubetrieb sowie das Planungsbüro bei der Planung und Ausführung der Regenwasserentsorgung kleinerer Projekte. Der Inhalt orientiert sich am Ablauf einer Planung und ist wie folgt gegliedert: Grundlageninformation 00. Gebühren 01. Prioritäten 02. Gesetze und Regeln

102

03. Genehmigungspflichtig 04. Nicht genehmigungspflichtig 05. Bauvoranfrage 06. Nicht möglich 07. Optimierung Vorplanung 08. Maßnahmen 09. Planvorentwurf 10. Versickerungsversuch 11. Anforderungen 12. Oberflächengewässer 13. Dimensionierung 14. Grobentscheidung für ein System 15. Baugenehmigung Werkplanung 16. Belagsflächen 17. Optimierung 18. Werkplanung

Abb. 6.1 links: Eine Grün-

19. Mit Pflanzen versickern

fläche in Phoenix, Arizona,

Microsoft Excel-Berechnungsprogramme und Formulare sind als Arbeitshilfen Bestandteile der einzelnen Punkte. Was hat aber das Regenwassermanagement mit der Geländemodellierung zu tun? Die Geländemodellierung ist während der «Optimierung» das entscheidende Mittel, damit Regenwasser vor Ort versickern kann. Allein schon über das Anheben des Höhenniveaus von Wegen und Plätzen können in den dazwischen liegenden Grünflächen Versickerungs- und Retentionsbereiche entstehen. Auf dem Dach anfallendes Regenwasser sollte von der Dachrinne und dem Fallrohr an der Fassade nicht über einbe-

zwischen einem Parkplatz und zwei stark befahrenen Straßen gelegen. Die Modellierung, mit wenig Aufwand erstellt, verwandelt die Abstandsfläche in einen kleinen Park. Abb. 6.2 rechts: Ein flacher Graben leitet das Wasser des Parkplatzes in die abgesenkte Mulde in der Mitte. Das Wasser versickert vor Ort und spart damit Kosten.

103

Geländemodellierung und Regenwassermanagement

104

Grundlagen des Regenwassermanagements

tonierte Rohre in das öffentliche Kanalsystem, sondern über Rinnen in flache Mulden fließen. Mulden und Rinnen, deren Höhen im Zuge der Geländemodellierung abgestimmt sind, schaffen ohne großen Aufwand ein einfaches und vernetztes Versickerungssystem. Der Landschaftsarchitekt und Regenwasserexperte Michael Fluss spricht in diesem Zusammenhang von «kommunizierenden Mulden». Das System ist kostengünstiger und braucht kaum Wartung, denn Rinnen lassen sich im Vergleich zu Rohren einfacher säubern. Außerdem spart man mit den «kommunizierenden Mulden» Gebühren. Größere Städte verlangen diese und wollen dadurch Anreize zur Versickerung vor Ort schaffen, um somit das öffentliche Kanalsystem zu entlasten. Die lokale Versickerung schont aber nicht nur den Geldbeutel sondern vor allem den Naturhaushalt, da das Wasser auf direktem Weg in den natürlichen Wasserkreislauf zurück fließt. Am effizientesten ist der kombinierte Einsatz von Dachbegrünung, wasserdurchlässigen Belägen und Flächenversickerung. Im Idealfall sieht das Ganze so aus: Mittels Dachbegrünung wird das Wasser auf dem Dach angestaut und fließt danach über Fallrohre in einen Regenwassertank für die Bewässerung des Gartens. Das restliche Wasser fließt über offene Rinnen in Mulden, dort versickert es. Auf Belägen anfallendes Regenwasser läuft bei dieser Flächenversickerung direkt in angrenzende Vegetationsflächen. Die Ränder der Wegefläche sind so ausgebildet, dass sich das Wasser gleichmäßig auf der gesamten Rasen- oder Pflanzfläche verteilt und

Abb. 6.3 rechte Seite: Workflow Regenwassermanagement. Abb. 6.4: Regenwassertank für die Gartenbewässerung.

105

Geländemodellierung und Regenwassermanagement

Abb. 6.5 oben: Vom Fallrohr aus läuft das Wasser offen in eine erste Mulde. Abb. 6.6 Mitte: Eine Kastenrinne mit Eigengefälle führt das nicht versickerte Wasser in einen zweiten Muldenbereich. Abb. 6.7 unten: Die zweite Mulde «kommuniziert» über ein Gefälle und eine Rinnenverbindung mit der ersten Mulde und nimmt das zusätzliche Wasser auf.

106

Grundlagen des Regenwassermanagements

Abb. 6.8 oben: Einen Versickerungsversuch liefert die spezifische Sickerleistung S spez., sie ist fester Bestandteil des Regenwassermanagements. Abb. 6.9 Mitte: ExcelTabellen mit dem eingetragenen S spez. Wert helfen bei der Dimensionierung von Versickerungs- und Reten­ tionsanlagen. Abb. 6.10 unten links: Basierend auf den ExcelBerechnungen entsteht das Regenwassermanagementkonzept. Abb. 6.11 unten rechts: Basierend auf dem Regenwassermanagementkonzept wird der Ausführungsplan mit Höhen- und Gefälleangaben entwickelt.

107

Geländemodellierung und Regenwassermanagement

somit Vernässungen verhindert werden. Wenn die Flächenversickerung nicht ausreicht, besitzt die Mulden-Rigolen-Versickerung zusätzlich noch einen Graben unter der Mulde, der mit Kies verfüllt wird. Dadurch steht neben dem oberirdischen Speicher ein Rückstauvolumen in den Hohlräumen dieses Kieskörpers zur Verfügung. Bei beengten Verhältnissen und aus Sicherheitsgründen (Schutz für Kleinkinder bei Wasserständen über 20 Zentimeter) kommen Systemkomponenten zum Einsatz, die unterirdisch eingebaut sind, das Wasser in den Speicherelementen zurückhalten und langsam versickern lassen. Diese neuen innovativen Systeme zur Rückhaltung von Niederschlagswasser erobern sich immer mehr Marktanteile. Überall dort, wo Becken, T   eiche und Mulden aus Platz-, Gestaltungs- oder Sicherheitsgründen nicht hinpassen, kommen die modularen und unterirdisch eingebauten Rückhaltesysteme zum Einsatz. Die schwammähnlichen Bauteile halten mittlerweile auch dem Erddruck von drei Metern Bodenüberdeckung stand. Das eingeleitete Regenwasser wird durch einen Zulaufschacht für Grob- und Feinsedimente und einen Reinigungsschacht für gelöste Schadstoffe und als Ersatz für die belebte Oberbodenschicht, gesäubert. Die Speicherblöcke sind aus PE (Polyethylen), mehrdimensional durchfließbar und besitzen eine Speicherkapazität von 95%. Sie entlasten das Kanalnetz durch Zwischenspeicherung und Pufferung, sind sehr variabel Abb. 6.12 links: Ein mehrere Meter tief in die Erde eingebautes Rückhaltesystem. Allerdings wurden bei dem Projekt die Sicherheitsbestimmungen nicht eingehalten. Ein Abspunden der

und können unterirdisch «versteckt» werden. Aufgrund des technischen Fortschritts bei Kunststoffen weisen diese standardisierten und von den Behörden abgenommenen Anlagen Regenwassernutzungs- und Versickerungsanlagen mittelfristig ein zunehmend günstiges Preis-Leistungs­Verhältnis auf. Eine größere Verbreitung in Siedlungs- und Gewerbege-

Wände ist Vorschrift.

bieten ist absehbar. Regenwassermanagement ist damit auch auf Flächen

Abb. 6.13 rechts: RAUSIKKO

möglich, bei denen man sich früher mit dem Argument «für so etwas ha-

Einzelmodul zur Retention.

108

ben wir bei unserem Projekt keinen Platz» dagegen ausgesprochen hat.

Grundlagen des Regenwassermanagements

Abb. 6.14 oben: Rasenmulde mit unterirdisch eingebautem Rigolensystem. Abb. 6.15 Mitte: Mulde mit natürlicher Bepflanzung. Abb. 6.16 unten: Mulde mit gärtnerischer Bepflanzung.

109

Geländemodellierung und Regenwassermanagement

Abb. 6.17 oben: Bei starkem Gewitterregen ist der Ablauf des Oberflächenwassers zu gewährleisten. Die Produzenten empfehlen die Einhaltung des Mindestgefälles von 3% auch für wasserdurchlässige Betonpflastersysteme. Alle darunter liegenden Schichten   rag(Bettungsschicht, T schicht, etc.) müssen das Gefälle der Oberfläche aufweisen. Abb. 6.18 unten: Stabilizer ist ein in der Schweiz populärer sickerfähiger Belag, er wurde schon bei bis zu 17% Gefälle eingebaut. Wie bei wassergebundenen Decken liegt das minimale Gefälle von Stabilizer bei 1,5%.

110

Grundlagen des Regenwassermanagements

Abb. 6.19: Querschnitt durch eine römische Straße. Schon damals achtete man darauf, dass das Regenwasser auf den Belagsflächen seitlich in Gräben abfließen konnte (vgl. Eidenbenz 2001, S. 8). Diese Bauweise ist auch heutzutage für den Wegebau sinnvoll. Abb. 6.20: Kastenrinnen, Schlammsammler, Kontrollschächte und Leitungen sind Bauelemente nicht nur in der normalen Liegenschaftsentwässerung sondern auch beim Regenwassermanagement.

111

Geländemodellierung und Regenwassermanagement

Planbeispiele für Geländemodellierung und Regenwassermanagement Das Wasser auf dem Parkplatz, der 5% Längs- und 2,5% Quergefälle besitzt, fließt über eine Pflasterrinne in einen Schacht und von dort aus in die rechte Mulde. Das Wasser der Restfläche, bevor der Platz in die Straße übergeht, wird von einer Kastenrinne aufgefangen und in die linke Mulde geleitet. Das wasserdurchlässige Pflaster ist mit einem Randstein auf Belagshöhe eingefasst. Ein flacher Graben um den Platz sammelt das Wasser von den Böschungen. Zusammen mit dem Wasser des Parkplatzes versickert es in den Senken. Beide Mulden sind mit einem Rohr verbunden. Es dient zur Entlastung bei länger andauernden Regenfällen. Das Wasser der Dachfläche des Gebäudes und der umgebenden T   errasse soll vor Ort versickern. Der Platz um das Gebäude besitzt ein Gefälle von 2,5%. Bedingt durch die Hangsituation leiten zwei Gräben das Wasser ab. Ein Sattelpunkt liegt auf der Hangseite, außerhalb der zu entwässernden Fläche und ist tiefer als der Platz, aber etwas höher als eine Höhenlinienhöhe (37.01). Mit diesem T   rick erreicht man, dass die Höhenlinien vor dem Höhenpunkt wieder zurücklaufen und der Höhenlinienplan an Übersichtlichkeit gewinnt. Beide Gräben enden in Versickerungsmulden. Abb. 6.21: Geländemodellierung und Regenwassermanagement eines Parkplatzes.

112

Ein System aus Mulden, die mit Rohren und im Bereich des Weges mit Rinnen verbunden sind, dient zur Retention und Versickerung des auf dem Belag anfallenden Wassers.

Planbeispiele

Abb. 6.22: Das Wasser der Dachfläche fließt über Dachrinnen, Fallrohre und Pflästerung in die Senken mit Längs- und Seitengefälle. In den Mulden versickert das Wasser. Abb. 6.23: «Kommunizierende Mulden» nehmen das Wasser der Belagsflächen auf und leiten es bei längeren Regenperioden weiter an die tiefer liegenden Mulden.

113

Digitale Geländemodellierung

Daten der lokalen amtlichen Vermessungsämter Grundstücksgrenzen, Gebäude und Nutzungen sind in Katasterplänen rechtlich fixiert. Für eigene Geländeaufnahmen lassen sich über diese Pläne schnell die vor Ort fest verankerten Messingbolzen mit den Bezugshöhen auffinden. Weitere Höhenangaben liefern die Vermessungsämter, welche die Katasterdaten normalerweise verwalten, entweder in Form von digitalen Höhenlinienplänen oder als ASCII-Punktehaufen. ASCII steht für «American Standard Code for Information Interchange» und umfasst maximal 256 Zeichen. Der Datensatz kann mit einem einfachen T   exteditor geöffnet werden. Das DXF-Format (Drawing Exchange Format) der Firma Autodesk ist ein gängiges Austauschformat für die digitalen Pläne. DXF ist auch ein ASCII-Format. Die digitalen Katasterpläne liegen immer in einem landeseinheitlichen Koordinatensystem mit hohen Zahlenwerten vor. Architekten verschieben diese Daten gerne zum Null-Komma-Null Punkt (0,0) des CAD-Systems, um dann mit kleineren Zahlenwerten zu arbeiten. Außerdem drehen die Hochbaukollegen aus Gründen des Layouts die digitalen Pläne. Wenn man aber keine Referenzpunkte gesetzt hat, geht damit die Lagedefinition im Landeskoordinatensystem verloren. Das Arbeiten mit Landeskoordinaten besitzt einige wichtige Vorteile gegenüber der Projektbearbeitung mit verschobenen Plänen. Von einer landschaftsarchitektonischen Projektbearbeitung außerhalb des Landeskoordinatensystems muss dringend abgeraten werden. Gründe dafür sind: — Alle Daten von Architekten, Bauingenieuren und Fachingenieuren liegen am selben Ort. Abstimmungsfehler, die bei der Planbearbeitung immer wieder geschehen können, lassen sich einfacher erkennen. — Höhenrasterpunkte von Geländemodellierungen, Achsen von Mauern, T   reppen und Wegen sowie Baumstandorte sind über Landes­ koordinaten eindeutig definiert. Die jeweiligen Rechts- und Hochwerte dienen gleichsam auch zur Absteckung auf der Baustelle.

114

Abb. 7.1 oben links: Auszug aus dem Katasterplan der Stadt Rapperswil-Jona. Abb. 7.2 oben rechts:   üfentobel, MaErddeponie T trix Geländemodell in Global Mapper. Abb. 7.3 unten: Höhenbolzen der amtlichen Vermessung.

115

Digitale Geländemodellierung

Vorsicht ist angebracht, wenn man mit Vermessern über x- und y-Werte redet. CAD-Programme arbeiten mit dem kartesischen Koordinaten­System. Die horizontale Achse wird als Abszisse, x-Achse oder Rechtsachse bezeichnet. Die vertikale Achse heißt Ordinate, y-Achse oder Hochachse. In der Vermessung definieren Rechts- und Hochwerte die Lage von Elementen. Allerdings steht dort der Buchstabe y für den Rechtswert und x für den Hochwert! Bei größeren Projekten kann es vorkommen, dass die zuständige GISAmtsstelle die Höhen in Form von Rasterdaten liefern will. Das Grund­ element dieser Höhendarstellung ist die Rasterzelle. Die «Picture Cel Elements» (PIXEL) haben eine einheitliche Größe und sind in einer Matrix angeordnet. Jeder Computernutzer kennt Pixel aus den gängigen Bildverarbeitungsprogrammen. Bei Höhenplänen im Rasterformat besitzt jedes Pixel einen zusätzlichen Attributwert für die Geländehöhe. Um in einem CAD-Programm damit arbeiten zu können, müssen die Daten entweder Abb. 7.4: Von Global Mapper in Civil 3D importiertes Höhenmodell.

116

vom Lieferanten in Höhenlinien umgeformt werden oder man verwendet kostengünstige Programme wie Global Mapper (‹globalmapper.com›) für die Umwandlung der Rasterhöhendaten in Höhen auf Vektorbasis.

Datenaufnahme mit dem GPS

Datenaufnahme mit dem GPS GPS ist ein System, das gestützt auf die Konstellation von 24 Satelliten dem Anwender fast genaue Positionsdaten liefert. Eine erste weit verbreitete Funktion der GPS-Empfänger besteht in der einfachen Navigation. Sie liefert augenblicklich Positionen, die dabei erreichte Genauigkeit liegt für gewöhnlich um die 30- bis 50-Meter-Marke. Die Empfänger sind klein, gut transportierbar und kosten wenig. Auch neuere Mobiltelefone bieten diesen Service an. Beim Differentiellen GPS (DGPS) wird zusätzlich ein zweiter stationärer GPS-Empfänger zur Korrektur der Messung des ersten verwendet. Eine stationäre Referenzstation (Base-Station) und ein beweglicher Empfänger (Rover) kommen bei dieser Methode zum Einsatz. Die Referenzstation ist mit einer Funkverbindung versehen und sendet die Daten, die sie von den Satelliten empfängt. Der Rover ist ebenfalls mit einer Funkverbindung ausgestattet und empfängt das von der Referenz ausgestrahlte Signal. Des Weiteren empfängt der Rover Satellitendaten direkt über seine eigene GPS-Antenne. Diese beiden Datensätze können im Rover-Empfänger in Echtzeit, das heißt sofort weiterverarbeitet werden, um so eine hochpräzise Position in Bezug zum Referenzempfänger zu berechnen. Vor allem Vermesser benutzen diese T   echnologie. Eine kostengünstigere Alternative dazu sind Geräte, welche die Fähigkeit besitzen, Korrekturdaten mit dem mobilen Gerät zu empfangen und anhand dieser die Präzision der Position zu erhöhen. Eine weitere Variante besteht darin, die erhobenen Daten am Folgetag über das Internet zu korrigieren. Beim Postprocessing via Internet sind die Korrekturdaten erst 24 Stunden nach der Datensammlung verfügbar, anhand welcher die am Vortag gemessenen Punkte korrigiert werden können. Messungen mit einem GPS-Gerät und Mobiltelefon / Postprocessing eignen sich für die Datenerhebung in der freien Landschaft (beispielsweise für Kartierungen). Wenn es um die Bestimmung der Lage geht, erreicht man damit eine Genauigkeit im Zenitmeterbereich. Höhenaufnahmen sind problematischer, die Präzision liegt im Meterbereich.

117

Digitale Geländemodellierung

Abb. 7.5 links oben: Datenaufnahme mit einem GPS GS20 von Leica Geosystems. Abb. 7.6 rechts oben: GPS mit Antenne für besseren Empfang. Abb. 7.7 links unten: Die einfache Bedienbarkeit ist ein   agroßer Vorteil der neuen T chymeter-Generation Builder R100/200M von Leica-Geosystems. Abb. 7.8 rechts unten: Auch an der HSR kommt der Builder zum Einsatz.

118

Datenaufnahme mit dem Bautachymeter

Datenaufnahme mit dem Bautachymeter «Das Nivellier (auch Nivellierinstrument, Nivelliergerät) ist ein Messinstrument, mit dem Höhenunterschiede gemessen und Höhenhorizonte hergestellt werden.» «Der T   heodolit […] ist ein Winkelmessinstrument. E[s] wird in der Geo­ däsie (Vermessungskunde) zur Messung von Horizontalrichtungen und Zenit- oder Vertikalwinkel[n] eingesetzt.» (Wikipedia: ‹http://de.wikipedia.org›, 9.12.2007). Der T   achymeter ist eine Weiterentwicklung des T   heodolits und kann ne­ben der Winkelmessung auch zur Entfernungsbestimmung genutzt werden. GPS ist viel diskutiert und gebraucht. Auch bei Kartierungsarbeiten in der Landschaftsplanung kommt die T   echnologie mittlerweile öfters zum Einsatz. Ist GPS aber für alle Arbeiten in der Landschaftsarchitektur immer die richtige Lösung? Für Höhenaufnahmen auf Baustellen, die sich beispielsweise in der Nähe von Gebäuden mit dem Problem der Abschattung (also ohne Signalempfang von Satelliten mit GPS) befinden, eignet sich ein T   achymeter viel besser. Büros und Ausführungsbetriebe, die diese T   echnologie einsetzen, nennen die folgenden Gründe für eine Anschaffung: — Für kleine Vermessungsaufgaben ist ein Vermessungsbüro teuer. — Zugekaufte Planungsdaten sind häufig unvollständig oder es werden nicht die gewünschten Informationen im Gelände erfasst. Es fehlen zum Beispiel Pflanzflächen, Kronendurchmesser von Bäumen, Ausstattungselemente, oder die Informationen sind zu wenig detailliert. — Für die Gestaltung wichtiger Höhensprünge wie Mauern, T   reppen etc. nehmen die Planer Daten zielorientiert auf. — Aufmaßpläne sind eine zeitintensive Arbeit. Der Aufwand lässt sich mit der Kombination T   achymeter / CAD effizient reduziert. — Die einfache Menüstruktur ermöglicht schnelle Erlernbarkeit. — Aufstellung des Gerätes, Bestimmung des Instrumentenstandpunktes und das Arbeiten mit einer selbst definierten Bauachse sind unkompliziert. Bei der Aufnahme im Landeskoordinatensystem müssen immer eine Absteckachse, bestehend aus zwei Punkten und ein Höhenpunkt im Koordinatensystem bekannt sein. — Wenn die Messung abgeschlossen ist, findet die Übertragung des ASCII-Punktehaufens über USB-Kabelschnittstelle statt. Absteckdaten, im Büro mit CAD bearbeitet, empfängt der Bautachymeter damit ebenfalls problemlos.

119

Digitale Geländemodellierung

Abb. 7.9 links: ASCIIPunktehaufen im T   exteditor. Abb. 7.10 rechts: Der selbe ASCII-Punktehaufen in Civil 3D.

120

Digitale Geländemodelle

Digitale Geländemodelle Das T   riangular Irregular Network (TIN) oder im Deutschen die «unregelmäßige Dreiecksvermaschung» bildet die Grundlage digitaler Geländeoberflächen. Weitere Synonyme sind: Digitales Höhenmodell (DHM) und Digitales Geländemodell (DGM). Die T   IN-Datenstruktur basiert auf zwei Elementen: Punkten und Kanten. Die T   riangulation (Dreiecksvermaschung) vernetzt die Daten über Dreiecke zu einer Oberfläche. Je mehr Punkte und Kanten in einem Modell existieren, desto mehr unterschiedliche Möglichkeiten der Dreiecksbildung gibt es. Ungenauigkeiten können lange, schma­ le Dreiecke verursachen. Die Delaunay-Triangulation verhindert diese ungünstigen Geometrien. Wenn zum Beispiel das T   iefbauprogramm Civil 3D von Autodesk anhand eines Punktehaufens und mittels der DelaunayTriangulation das T   IN berechnet, dann vernetzt es die Punkte so geschickt zu Dreiecken, dass sich innerhalb des Kreises, auf dem die drei Dreieckspunkte liegen, kein weiterer Punkt befindet. TIN werden aber nicht nur aus Punkten sondern auch aus Kanten erzeugt. Worum handelt es sich bei Bruchkanten? Stützmauern, die in steilem Gelände das Abrutschen von Hängen verhindern, sind klassische Bruchkanten. Aber auch Böschungsober- und -unterkanten von Dämmen zählen dazu. Diese Bruchkanten können die T   riangulation des Modells stark beeinflussen. Bei Bruchkanten von Stützmauern ohne Anzug, die in der Draufsicht betrachtet werden, liegt die Maueroberkante direkt über der Unterkante. Der T   IN-Algorithmus erlaubt aber keine Vermaschung unmittelbar übereinander liegender Punkte und Kanten. Geübte DHM Modellierer umgehen

Abb. 7.11 links: T   IN vom Projekt Ravensburger Spielland III BA. Entwurf: Rotzler Krebs Partner Landschaftsarchitekten BSLA, DHM: Peter Petschek. Abb. 7.12 rechts: Schattiertes Geländemodell, Projekt Ravensburger Spielland III BA. Abb. 7.13 rechts: Rutsche in das Geländemodell integriert. Projekt Ravensburger Spielland III BA.

121

Digitale Geländemodellierung

Abb. 7.14 oben: Höhenpunktehaufen einer Geländeaufnahme.   IN des Abb. 7.15 Mitte: T Höhenpunktehaufens. Abb. 7.16 unten: Darstellung des T   IN als Höhenlinienplan mit 1-Meter-Intervall.

122

Digitale Geländemodelle

das Problem durch die Konstruktion von zwei Linien, die parallel, aber sehr nahe zueinander liegen. Die erste Linie ist die Unterkante, die zweite Linie definiert die Oberkante. Beide Linien vermascht das Programm problemlos. Daher baut man eigentlich bei einem digitalen Höhenmodell immer Mauern mit Anzug. Eine große Herausforderung für den Geländemodellierer stellen T   unnel oder Überhänge dar. Sie sind nur über Umwege zu konstruieren. Auf der Grundlage von T   IN-Oberflächen sind die Höhe jedes beliebigen Punktes auf dem T   IN sowie die Neigungen oder Höhenschichten des Geländes leicht bestimmbar. Weiterhin lassen sich mittels T   IN automatisch Höhenlinien erstellen. Ein Problem beim Aufbau eines T   IN auf der Basis von importierten oder gezeichneten Höhenlinien ist die Bildung von Horizontaldreiecken. Eigentlich sollte sich das Dreieck immer zwischen niedrigeren und höheren Punkten bilden. Da aber manchmal kein passender Höhenpunkt auf einer höheren Linie in der Nähe ist, vermascht das Programm auf den nächsten Punkt derselben Höhenlinie. Es entsteht eine Ebene an einer Stelle, an der

Abb. 7.17 links: Bei der

in der realen Situation ein Gefälle existiert. Dieser Fehler verursacht in der

Delaunay-Triangulation

Auswertung falsche Aussagen und Mengenangaben. Professionelle DHMProgramme haben Befehle, mit denen die Dreiecke drehbar sind. Die Generierung eines digitalen Geländemodells erfolgt weitgehend automatisch. Der Ursprung der Ausgangsdaten kann aber stark variieren. Sie reichen von Daten, die mit dem T   achymeter selbst erhoben worden sind, über mit der Maus digitalisierte Höhenlinien bis hin zu kommer­ziell erworbenen Vermessungsdaten. Mit aller Deutlichkeit soll festgehalten werden, dass die Genauigkeit der Modelle und Berechnungen immer von der Qualität der Ausgangsdaten abhängt. Auch eine visuelle Überprüfung mit Geländekenntnissen des Ortes ist immer empfehlenswert.

befindet sich kein anderer Punkt innerhalb des Kreises, der von den Dreieckspunkten eines beliebigen Dreiecks definiert wird. Ungenauigkeiten werden damit verhindert. Abb. 7.18 rechts: Eine Stützmauer als Isometrie und als Detail in der Draufsicht. Die äußere Linie in der Draufsicht ist die Mauerunterkante, die beiden inneren Linien sind die Maueroberkante.

123

Digitale Geländemodellierung

Abb. 7.19 oben Fehlerhaftes T   IN – mehrere Dreiecke vermaschen auf der selben Höhenlinie. Abb. 7.20 Mitte:   IN – Dreiecke Korrektes T vermaschen von den niedrigeren zu den höheren Höhenlinien. Abb. 7.21 unten: Höhenschichtenanalyse eines Geländemodells.

124

Geländemodellbau

Geländemodellbau

Geschichte Franz Ludwig Pfyffer baute von 1762 bis 1786 ein Modell mit dem Namen «Relief der Urschweiz». Es war das erste dreidimensionale Landschaftsmodell, das ein Gebiet topographisch so genau wiedergab. Die Alpenregion um Luzern mit dem Vierwaldstätter See und den angrenzenden Kantonen ist im Maßstab 1:12 500 mit einer leichten Überhöhung in der Vertikalen detailliert nachgebaut. Bald nach Fertiggestellung entwickelte sich das 26 Quadratmeter große Modell zu einer Besucherattraktion Luzerns. Bildungsreisende wie Johann Wolfgang von Goethe zeigten sich begeistert von der Möglichkeit, einen Blick von oben auf die Berge zu werfen. Ballonflüge und Alpentourismus kannte man zu der Zeit noch nicht. Die große Faszination ist gut vorstellbar, die diese Landschaft in Modellform ausübte, zumal man sie bis dahin nur aus der Perspektive des Fußgängers oder aus der Kutsche und zudem nur ausschnittsweise kannte und die auf Reisende oft eher bedrohlich und mühsam wirkte. Holzlatten, Kohle- und Ziegelstücke, Gips und Sand, überzogen mit einer bemalten Bienenwachsschicht, waren die Modellbaumaterialien dieses ersten Landschaftsmodells. Digitaler Modellbau Heutzutage übernehmen spezialisierte Computer-Programme und Plotter den Bau großer Landschaftsmodelle, natürlich auf der Basis von

Abb. 7.22: Das «Relief der

digitalen Geländemodellen. Die Höhenlinien der Modelle müssen aller-

Urschweiz», von Franz

dings geschlossen sein und auf einzelnen Layern vorliegen, bevor ein spezialisiertes CAD/CAM-System die Pläne in ein DXF- oder DWG-Format

Ludwig Pfyffer 1786 fertig gestellt, befindet sich im Gletschergarten Luzern.

125

Digitale Geländemodellierung

importiert. Nach der Überarbeitung der Daten durch eine Architekturmodellbauer-Software fräst entweder eine automatisch gesteuerte Klinge für Kork und Karton oder ein Fräskopf für Kunststoff- und Holzplatten eines Werkzeugplotters die Schichten. Als Alternative dazu gibt es noch die abtragende Frästechniken und das aufbauende Schichtungsverfahren. Roboter fräsen bei der ersten T   echnik das Relief aus einem Block. Im Gegensatz dazu trägt bei der aufbauenden Methode ein 3D-Drucker mit flüssigem Kunststoff das Gelände Schicht für Schicht auf. Beide T   echniken sind aber nur bei kleineren Modellen sinnvoll einsetzbar. Analoge Sandmodelle Haben Sie bei Ihrem letzten Badeurlaub auch mit nassem Sand am Strand gespielt? Sandburgen sind ein beliebtes Sujet. Für ambitionierte Burgenbauer ein kleiner T   ipp: Googeln Sie mal im Netz zum Stichwort Sandcastle Competition, es gibt sogar eine World Championship. Feuchter Sand ist das beste Baumaterial für Geländemodellierungen. Im analogen Modellbau eignet er sich gut als Alternative zu Kartonschichtmodellen, da das Gelände geglättet darstellbar ist. Bei Schichtmodellen wirken die T   errassen, bedingt durch die Stärke des Kartons, manchmal etwas störend. Es sind Produkte erhältlich, die mit Hilfe von Wachs feuchten Sand simulieren. Deren Vorteil gegenüber der Natur besteht darin, dass das Material nie austrocknet. Falls gewünscht, kann man das Modell auch Abb. 7.23 links: Architekturund Geländemodell mit der CAMOD Software von C-Technik und einem Zünd

noch backen! Fragen Sie in Spielwarengeschäften danach. Mit Sand Gelände zu bauen ist ja auch kinderleicht. Die eigentlichen Probleme fangen bei dieser Geländepräsentationstechnik erst mit der

Werkzeugplotter erstellt.

Umsetzung an. Landschaftsarchitekten und Architekten wollen ihre Ideen

Abb. 7.24 rechts: Zünd Werk-

bauen. Dazu sind Pläne, Erdmassenberechnungen und Kostenangaben

zeugplotter mit Fräskopf.

126

notwendig. Wie bekommt man das Sandmodell aber in Planform? Eine

Geländemodellbau

Abb. 7.25 oben links: T   üfentobel Erddeponie, St. Gallen – das Höhenmodell in 2-mm-Graukarton wurde mit einem Werkzeugplotter gebaut. Abb. 7.26 oben rechts: Freiraummodell mit Deltasand-

altbewährte Methode besteht darin, ein Raster über das Modell zu legen

Geländemodell.

und dann die Höhen an jedem Rasterpunkt bezogen auf den Modellboden,

Abb. 7.27 unten links: Das

zu messen. Dies erinnert sehr an die Erstellung der ersten Höhenlinienkar-

Exponat Sandlandschaften   echnorama in Winterthur im T zeigt, wie Landschaften

ten vor rund 300 Jahren, oder auf den Punkt gebracht: zu aufwändig, zu ungenau und zu unprofessionell.

entstehen und erodieren. Die Besucher können über

3D-Laserscanner Eine zukunftsorientierte Lösung ist der Einsatz von 3D-Laserscannern. Es handelt sich dabei um Geräte, die mit Laserstrahlen dreidimensionale Körper abtasten und aus den gewonnenen Daten digitale Modelle erstellen. Die T   echnik ist auch als «Reverse Engineering» bekannt. Sie leistet die digitale Erfassung von zeichnungslosen Objekten als so genannte «Punkte­ wolken» und die Weiterverarbeitung im 3D-CAD.

Kurbeln die Entstehung der Sandgeländemodelle beeinflussen. Abb. 7.28 unten rechts: Ein laserbasierter Sensorkopf,   aststift eines Digiauf den T talisierers montiert, scannt dreidimensionale, komplexe Formen.

127

Digitale Geländemodellierung

Echtzeit-Geländemodelle «Huch, wie sieht das denn aus! Auf den Plänen und im Modell wirkte das Gelände aber ganz anders». Diese Aussage hört man im Zusammenhang mit Bauprojekten oft. Die Welt der Pläne und Modelle erschließt sich leider häufig nur Fachleuten. Pläne beinhalten Kürzel und Symbole, die der Laie nicht versteht. Sand-, Gips-, Karton und Holzmodelle verlangen immer noch einen hohen Grad an Vorstellungskraft. Planung kann aber nur dann erfolgreich sein, wenn alle Beteiligten und zukünftigen Nutzer sie verstehen und mittragen. Kurzum, wenn die Kinder zu Hause mit ihren Spielkonsolen in bester 3D-Grafik navigieren, dann reicht auch den Eltern ein Plan und abstraktes Modell des Architekten auf dem T   isch oder eine Schwarz-weiß-Folie des Planers in der Bürgerversammlung an der Wand nicht mehr aus, um ein geplantes Projekt zu verstehen. Ein ForAbb. 7.29 links: Echtzeitmo-

schungsprojekt ergab, dass sich die Sehgewohnheiten der Menschen,

dell der Deponie T   üfentobel, St. Gallen, mit dem Workflow

unter anderem bedingt durch die allgegenwärtige Spiel-Industrie, immer

Civil 3D – Autodesk VIZ – Quest 3D.

128

stärker in interaktiven Mustern bewegen. Bei der Befragung zu Computeranimationen für einen geplanten Park machten die Forscher folgende

Geländemodellbau

Beobachtungen: «Auffallend viele Befragte konnten Angaben zu Verbesserungsmöglichkeiten machen. Hier ist vor allem die Interaktivität gefragt.

Abb. 7.30 oben links: Spie-

Gewünscht sind individuelle Routenwahl, Wählen der Perspektive, Stand-

lerischer Einsatz eines Echt-

ortbestimmung, Rückwärtsgehen.» (Petschek / Lange 2003, S. S.14). Echtzeitmodelle besitzen im Gegensatz zu Animationen den Vorteil, dass man sich interaktiv in ihnen bewegen kann. In allen Standard-PCSystemen sind mittlerweile High-Tech-Graphikkarten eingebaut, die Real T   ime oder Echtzeit-3D-Visualisierung ermöglichen. Mit Hilfe der Graphikkarten können Berechnungen in Echtzeit, also mit mehr als 25 Bildern pro Sekunde, ausgeführt werden. Alle modernen 3D-Computerspiele basieren auf dieser T   echnologie, und mit Programmen wie Autodesk VIZ lassen sich Geländemodelle problemlos in Echtzeitumgebungen exportieren. Der Google Earth™-Kartenservice bildet mittlerweile auch eine gute Grund­lage für die Präsentation von 3D-Geländemodellen. Civil 3D von Autodesk unterstützt den direkten Export in die Internetumgebung.

zeitmodells zur bürgernahen Erläuterung von Städtebauprojekten in Barcelona. Abb. 7.31 oben rechts: Verständliche Präsentation eines landschaftsarchitektonischen   ouchWettbewerbs mittels T screen. Abb. 7.32 unten: Echtzeitmodell Kloster Michaelsberg Bamberg von Schildwächter Ingenieure, Planungen für den realen und virtuellen Raum, Hochspeyer-Kaiserslautern, 2007.

129

Geländesicherung

Zwei Begriffe definieren geneigte Geländeabschnitte: — Hang — Böschung. Während ein Hang die natürliche Form beschreibt, handelt es sich bei der Böschung um eine künstliche Aufschüttung. Bezüglich der Standsi­ cherheit gibt es für die Differenzierung allerdings keinen besonderen Grund. Boden, egal ob an einem Hang oder an einer Böschung, rutscht, wenn der Böschungswinkel die Scherfestigkeit des Bodenmaterials über­ schreitet. Rutschung sowie Bodenerosion können zu verheerenden Katas­ trophen führen. Ein Überblick zu Bautechniken für den Schutz des Bodens vor Rutschung und Erosion folgt auf den nächsten Seiten.

Boden Die Geotechnik unterscheidet zwischen Lockergestein und Festge­ stein. Von Granit bis zum Nagelfluh handelt es sich um Festgestein, da das Gefüge aus Mineralen dauerhaft verbunden ist. Boden als Lockergestein ist in Korngrößen unterteilbar. Die sechs Kornfraktionen besitzen folgende Korndurchmesser: — Ton

< 0,002 mm

— Silt

0,002 – 0,06 mm

— Sand

0,06 – 2,0 mm

— Kies

2,0 – 6,0 mm

— Steine

6,0 – 200 mm

— Blöcke

> 200 mm

Eine Körnungssummenlinie des gesiebten Materials dokumentiert die addierte Menge in einem Korngrößenverteilungsdiagramm. Diese Mes­ sung ordnet den Boden zusammen mit weiteren Kriterien einer Boden­ klasse mit gleichen oder ähnlichen Eigenschaften zu. Damit lassen sich Böden bezüglich T   ragfähigkeit, Bearbeitbarkeit, Frost- und Wasseremp­

130

findlichkeit überschlagen. In der Praxis führen geotechnische Labore die­ se Untersuchungen durch und geben Empfehlungen zu Bearbeitbarkeit und Standfestigkeit des Bodens auf der Baustelle. Im natürlich anstehenden Boden «wächst» über tausende von Jahren ein A-Horizont (Oberboden), B-Horizont (Unterboden) und C-Horizont (Un­ tergrund) heran. Der Untergrund des gewachsenen Bodens besteht aus Locker- oder Festgestein, ohne aktuelle Bodenbildung und biologische Ak­ tivitäten. Die Übergangsschicht aus verwittertem Ausgangsmaterial, die meistens noch gut durchwurzelt ist, nennt sich Unterboden und reicht bis in eine T   iefe von 50–150 Zentimetern. Oberboden ist der belebte, humus­ reiche, dunkel gefärbte und meist intensiv durchwurzelte Boden. Norma­ lerweise hat er eine Mächtigkeit von 5–40 Zentimetern. Boden, der ausgehoben, transportiert, geschüttet und befahren wird, muss wie folgt behandelt werden: — Der Abtrag und der Einbau von Boden darf nur bei einer Saugspan­ nung von = 10 cbar erfolgen. Die Kraft, mit der das Wasser in den Bodenporen und an der Oberfläche der Bodenteilchen zurückgehalten wird, nennt man Saugspannung. Je trockener ein Boden ist, desto größer ist seine Saugspannung. Ihr kommt als Maß für die Feuchte und die T   ragfähigkeit des Bodens bei Erdarbeiten eine zentrale Be­ deutung zu. Die Saugspannung wird mit so genannten T   ensiometern gemessen. Die Masseinheit ist Centibar (cbar). – 0 bis 6 cbar = nasser Boden – 6 bis 12 cbar = feuchter Boden – 12 bis 20 cbar = feucht bis abgetrockneter Boden – > 20 cbar = trockener Boden, ideal für eine Bearbeitung. Praktiker empfehlen das Befahren und Bearbeiten zu unterlassen, wenn die Erde knetbar (plastisch) ist.

Abb. 8.1: Körnungssummen­ linien von frostgefährdeten und frostsicheren Böden.

131

Geländesicherung

— Reifenfahrzeuge dürfen nur auf dem Untergrund oder auf Pisten ein­ gesetzt werden. — Der Wasserabfluss während der Ausführung von Erdarbeiten muss jederzeit gewährleistet sein. — Die Differenz der pH-Werte von Ober- und Unterboden darf maximal 0,7 pH-Einheiten betragen. Bei der Verwendung von Böden mit stark unterschiedlichem Säuregrad entstehen im Ober- und Unterboden sehr unterschiedliche Milieus in der Bodenlösung. Die Differenz in den pH-Werten verursacht Einschränkungen des Wurzel- und Pflan­ zenwachstums. — Aufschüttungen sind in Schichten von maximal 0,5 m Stärke aufzutra­ gen und je Schicht zu verdichten (vgl. FaBo, 2003). Beim Zwischenlager von Boden gilt: — Der Wasserabfluss muss gewährleistet sein. — Auf den Bodenzwischenlagern dürfen keine anderen Materialien gela­ gert werden. — Bodenzwischenlager dürfen nicht befahren werden. Sie müssen lo­ cker geschüttet und unmittelbar nach der Schüttung begrünt werden. — Die maximalen Schütthöhen für Oberbodenzwischenlager sind ≤ 2,5 m für weniger als ein Jahr und ≤ 1,5 m für mehr als ein Jahr Lagerung. — Die maximalen Schütthöhen für Unterbodenzwischenlager variieren von ≤ 1,5 m bei stark bis extrem empfindlichen Böden bis > 2,5 m bei kaum empfindlichen Böden. Abb. 8.2: Siebturm zur Bestimmung der Korngrö­ ßenverteilung.

132

— Unter- und Oberboden sind getrennt auszuheben und zu lagern. — Die Vermischung von unbelastetem mit schadstoffbelastetem Boden ist zu vermeiden (vgl. FaBo, 2003).

Erosion und Rutschung

Der Aushub von Boden verändert dessen Volumen. Bei Oberboden rechnet man mit dem Auflockerungsfaktor von 1,20 für den Übergang vom festen in den losen Zustand. Für Unterboden und Untergrund beträgt der Faktor etwa 1,30. Auch beim Einbau von Oberboden verdichtet sich die Erde auf natür­ liche Weise und verändert das Volumen (Faktor 0,85). Unterboden und Untergrund haben einen Verdichtungsfaktor von 0,75. Sauberer Kiessand, ein für T   ragschichten verwendetes, frostunempfindliches Material, besitzt folgende Faktoren: fest – lose 1,25 und lose – fest 0,8.

Erosion und Rutschung

Erosion Erosion und Rutschung sind die beiden Hauptgefahren der Gelän­ demodellierung. Bei den Römern stand der Begriff «erodere» noch für «ausnagen». «Rodents» sind daher im anglo-amerikanischen Sprachraum Nage­tiere. In der Italienischen Sprache bedeutet das Wort «erodere» heu­ te «ausschwemmen». Erosion ist, im Gegensatz zur Bodenerosion, der natür­liche Abtrag von Gesteinen an der Erdoberfläche. Als Bodenerosion gilt die vom Menschen verursachte Umlagerung. Dazu zählen die Wasser­ erosion und die mechanische Erosion. Pflügen und Abtreten von Gelände durch Wanderer oder Weidetiere bedeuten mechanische Veränderungen. Bei steilen Wiesen in den Alpen tritt das Vieh hangparallel Spuren in das Gelände. Diese Viehtreppen sind mechanische Bodenerosionen, Bodenkundler nennen sie T   rittblaiken.

Abb. 8.3: T   ensiometer für die Messung der Saugspannung (‹ums-muc.de›).

133

Geländesicherung

Abb. 8.4 oben: Bei den T   ritt­ blaiken in den T   össbergen handelt es sich um eine mechanische Bodenerosion durch Viehbeweidung hervor­ gerufen. Abb. 8.5 Mitte: Auch Baugru­ ben erwecken manchmal den Eindruck von Kunstwerken. Die Verpackung dient jedoch dem rein funktionalen Zweck des Schutzes vor Wasser­ erosion. Abb. 8.6 unten: Sanddüne – Produkt der Winderosion.

134

Erosion und Rutschung

Wassererosionen treten bei starken und lang andauernden Nieder­ schlägen auf. Geschlossene Vegetationsdecken verhindern die Wasser­ erosion. Auf Baustellen mit Baugruben übernehmen Kunststoffplanen den Schutz der Böschung vor Wasser. Vor allem feinsandige Böden leiden unter Winderosion. Sanddünen sind ein Produkt der Winderosion. In vielen Ländern wirken Windschutz­ hindernisse wie Natursteinmauern oder Windschutzpflanzungen der Winderosion entgegen. Rutschung Die Schwerkraft der Erde ist der Auslöser von Rutschungen, denn so­ bald die Scherfestigkeit des Bodens (Reibungskraft) zu klein ist, bewegt sich der Boden nach unten. Die Geotechnik verwendet Rutschung als Überbegriff für Schäden infolge von Bodenbruch. Sie unterscheidet bei Hangabwärtsbewegungen von Böden zwischen Oberbodenrutschung, Gleiten, Gelände- und Grundbruch. Häufige Verursacher von Rutschungen sind: — Einsickern von Oberflächenwasser — zu steile Böschungen — Abtrag von Boden im Bereich vor dem Böschungsfuß — Erschütterungen, Erdbeben — zu starke Gewichte auf der Böschungskrone oder dem Baukörper Geeignete Gegenmaßnahmen sollten mit dem Geotechniker abge­ stimmt sein. Grundsätzlich gilt, dass bei Baumaßnahmen dem Baugrund große Beachtung zu schenken ist. Daher steht eine geotechnische Unter­ suchung immer am Anfang von größeren Geländemodellierungen.

Abb. 8.7: Rutschung einer Mauer in Form von Gleiten, als Grundbruch oder Ge­ ländebruch (von links nach rechts).

135

Geländesicherung

Böschungswinkel und Bautechniken In Abhängigkeit vom Böschungswinkel eignen sich die folgenden bau­ technischen Maßnahmen zur Sicherung von Böschungen und Hängen: 0° bis 33,7° Sicherungsmaßnahmen sind bei geringem Gefälle dieses Böschungs­ winkelbereichs nicht notwendig. Allerdings ist eine Böschung, auch mit dem kleinsten Neigungswinkel immer zu begrünen. Die Standardneigung von Böschungen normaler Böden im Straßenbau liegt bei 33,7° (2:3). Für diesen Winkel empfiehlt sich zu Beginn ein temporärer Erosionsschutz (Naturfasergewebe), mit dem Ziel, die Vegetationsdecke schnell zu schlie­ ßen. 33,8° bis 45° Neigungswinkel von 33,7°(2:3) bis 45°(1:1) erfordern eine Bodensta­ bilisierung. Dazu eigenen sich ingenieurbiologische Bauverfahren oder Bodenarmierungen mit Oberflächenschutz. 45° bis 70° Ab 45° Neigung spricht man von einer übersteilen Böschung. Bewehr­ te Erde, Geotextilwände und zum T   eil ingenieurbiologischen Bauverfah­ ren sind dann geeignete Bautechniken.

Abb. 8.8: Böschungsarbeiten an der Westumfahrung, Kanton Zürich.

136

70° bis 90° Bei einer Neigung von 70° bis 90° können nur Stützmauern einen Hang sichern.

Böschungssicherung

Überblick zu Bautechniken für die Böschungssicherung Dieser Abschnitt gibt einen Überblick zum Einsatz verschiedener Siche­ rungstechniken für die Verhinderung von Erosion und Rutschung bei Ge­ ländemodellierungen. Der Autor muss dringend darauf hinweisen, die folgenden Bautechniken nur in Absprache mit Fachleuten und Fachfirmen anzuwenden: — Ingenieurbiologische Bauverfahren (Deck- oder Stabilbauweise) — Kalk- und Zementstabilisierung — bewehrte Erde — Geotextilwand — Stützmauern (Schwergewichtsmauern, Winkelstützmauern)

Ingenieurbiologische Bauverfahren Die Ingenieurbiologie kombiniert technisches und biologisches Wissen miteinander. Immer steht die Pflanze im Mittelpunkt. Sie nimmt mit ihren Wurzeln nicht nur Nährstoffe auf, sondern stabilisiert durch das Wurzel­ werk den Boden. Manche Pflanzen vermehren sich auch vegetativ. Wenn man abgeschnittene Zweige in den Boden steckt, treiben im Frühjahr Blät­ ter an den dünnen Ästen aus und neue Wurzeln verankern sich im Ge­ lände. Pflanzen haben in diesem Spezialgebiet der Landschaftsarchitek­ tur nicht nur ästhetische und ökologische Funktionen, sondern dienen in erster Linie als Baumaterial für den Bodenschutz. Man spricht in diesem Zusammenhang auch vom Lebendverbau. Diese Bauweisen, die mit le­ bendem Material arbeiten, sind komplex und hängen sehr stark von den

Abb. 8.9: Böschung mit

lokalen Standortfaktoren wie Boden, Wasser, Klima und der örtlich zur Ver­

Netzüberspannung aus

fügung stehenden Vegetation als Baumaterial ab. Mehrere Publikationen behandeln das T   hema ausführlich und kompetent. In diesem Abschnitt er­

Kokos am Leutschenbach in Zürich (dipol Landschaftsar­ chitekten).

137

Geländesicherung

hält der Leser nur einen kleinen Überblick. Beim möglichen Einsatz inge­ nieurbiologischer Bauweisen ist das Studium von Fachliteratur (z.B. Zeh 2007) und unbedingt die Beratung durch lokale Fachleute Voraussetzung für einen erfolgreichen Einsatz dieser Bauweisen. Zum Bodenerosionsschutz nutzt die Ingenieurbiologie die Deckbau­ weise, die Stabilbauweise eignet sich, um Rutschungen zu verhindern. Deckbauweisen Deckbauweisen schützen die oberste Bodenschicht vor Erosion. Zu den Deckbauweisen zählen: — Spreitlagenbau. Äste, bei denen das dickere Ende zum Ausschlagen im Erdreich steckt, werden sehr dicht aneinander gelegt. Zusätzlich ist das Material mit Drähten und Holzpflöcken befestigt und mit Erde abgedeckt. — Erosionsschutzmatten oder Netzüberspannung. Erosionsschutzmat­ ten sind meist Saatmatten, bestehend aus zwei Lagen mit dazwischen fixiertem Saatgut. Nach dem Abrollen auf der Böschungsfläche und dem Abwalzen befestigen Pflöcke oder Stifte die Matten am Boden. Dieselbe Bodenfixierung nutzt auch die Netzüberspannung. Netze eines biologisch abbaubaren Geoproduktes überspannen die Bö­ schung und schützen damit die Ansaat vor der Ausschwemmung. — Rasenansaat. Die einfachste Böschungssicherung ist die Ansaat von Rasen- und Gräsermischungen. Die ideale Saatzeit reicht von Anfang April bis Mitte Juni und von Anfang September bis Mitte Oktober. T   eurer, aber sehr effektiv, ist das Verlegen von Rasenziegeln oder Rollrasen. — Nassansaat/Hydroseeding. Erosionsschutz mittels Kleber, Stroh und Saatgut ist die Deckbauweise für die Begrünung von Straßen­ Abb. 8.10: Bau einer Weiden­ spreitlage an der Birs, Planung Landschaftsarchitek­ turbüro Geitz & Partner.

138

böschungen. Ein im T   ank des Spezialwagens befindlicher Mischer mischt den umweltverträglichen Kleber mit Saatgut aus Wiesen- oder Gehölzsamen, Dünger, Bodenverbesserungsstoffen und Wasser.

Böschungssicherung

Wie bei einem Wasserwerfer wird die Mischung auf die Böschung gespritzt. In einem zweiten Arbeitsgang kommt es zur «Strohbe­ schießung» der Böschung. Ein großes Blasrohr, das auf einem LKW montiert ist, pustet das Stroh auf den künstlich hergestellten Hang. Danach fixiert im dritten Arbeitsgang der versprühte Kleber das auf dem Boden liegende Stroh. Die Arbeitsgänge eins bis drei sind pro­ duktabhängig und können auch in einem Schritt erfolgen. Stabilbauweisen Stabilbauweisen dienen zur Verhinderung von Rutschungen. Sie sind sehr aufwändig, und nur spezialisierte Planer in Zusammenarbeit mit be­ sonders ausgerüsteten Garten- und Landschaftsbaubetrieben nutzen sie zu Extremstandortbegrünungen in den Bergen und im Wasserbau. Zu den Stabilbauweisen gehören zum Beispiel: Lagenbauweisen, Flechtzäune, Faschinen und Holzkrainerwände. Bei den Lagenbauweisen unterscheidet man zwischen Buschlagenbau, Heckenlagenbau oder deren Kombination. Das Baumaterial von Buschla­ gen sind ausschlagfähige Äste. Heckenlagen verwenden bewurzelte Sträucher. Das Pflanzmaterial kommt am Hang treppenartig zum Einbau, wobei das Erdmaterial der oberen Stufe zur Abdeckung der unteren Stufe mit dem darin befindlichen Lagenmaterial benutzt wird. Ungefähr 10 Zen­ timeter des Pflanzmaterials sind nach der Abdeckung noch sichtbar. Biegsame Weidenzweige oder andere ausschlagfähige Ruten dienen bei Flechtzäunen zum Umflechten eingeschlagener Holzpflöcke. Auch die Faschinenbauweise nutzt Ruten. Rollen aus zusammengebundenen, lan­ gen Ästen verlegt man in Gräben, verankert sie mit Pflöcken und deckt die Faschine an Ende mit Boden ab. Die Bautechnik stammt aus Italien und ist dort seit Jahrhunderten im Wasserbau in Gebrauch. Die Fasces waren übrigens im alten Rom Rutenbündel mit Beil, die Amtsdiener mit sich he­ rumtrugen, um den Weg für wichtige Würdenträger frei zu machen. Der Begriff Faschismus leitet sich davon ab.

Abb. 8.11 links: Bei der Holzkrainerwand setzt man zusätzlich zu ausschlag­ fähigen Ästen ein Gerüst aus Rundhölzern für die Böschungssicherung ein. Renaturierungsprojekt von Landschaftsarchitekturbüro Geitz & Partner. Abb. 8.12 rechts: Projekt nach Fertigstellung.

139

Geländesicherung

Abb. 8.13 oben: Arbeitsgang 1: Versprühen der Saatgut­ mischung. Abb. 8.14 Mitte: Arbeitsgang 2: Strohbeschießung. Abb. 8.15 unten: Arbeits­ gang 3: Fixierung des Strohs mit Kleber.

140

Böschungssicherung

Kalk und/oder Zementstabilisierung Die Verwendung von Kalk und Zement zur Bodenstabilisierung im Stra­ ßen- und Erdbau ist nicht neu. Schon die Römer mischten ihren Straßen puzzolanisches Material bei. Pozzuoli ist eine Ortschaft am Fuß des Vesuv. Bereits im Altertum gewann man dort Vulkanasche. Diese Asche besitzt dieselben Eigenschaften wie Zement und wurde für die Herstellung von Beton (lat. opus caementicium) benutzt. Kiessand ist das optimale Material für Fundationsschichten. Im Stra­ ßenbau sind jedoch gewaltige Mengen notwendig. Da das Material auch als Speicherkörper für das Grundwasser eine wichtige ökologischen Funk­ tion besitzt, die Materialkosten immer höher werden und der T   ransport großer Mengen der Umwelt schadet, setzt man im Straßenbau vermehrt auch Kalk und Zement ein, um Böden, die von Natur aus instabil sind, zu stabilisieren. Die Bodenstabilisierung ermöglicht die Verwendung von bindigen und nassen Böden als Baustoff. Die Beigabe von Kalk bewirkt eine Sofortreak­ tion und damit eine Veränderung der Bodenstruktur in Richtung einer festen Zustandsform. Langfristig erreicht der Boden eine höhere Wasserund Froststabilität. T   onige Böden stabilisiert man mit Kalk, kiesig-sandige Böden mit Zement. Für Silte oder siltige Sande ist eine Kombination aus Kalk/Zementbeigabe die richtige Methode. Personen, die beim Ortsmischverfahren und dem Einbau mit unge­ löschtem Kalk in Berührung kommen, müssen geschlossene Kleidung tragen. Besonders Mund und Augen sind vor Kalkstaub zu schützen. Daher nutzen nur Straßenbauer, mit spezialisierter Ausrüstung, diese Bautechnik. T   eilweise kommt diese Bautechnik bei Abdichtungen von Wei­ herböschungen und -böden zum Einsatz.

Abb. 8.16: Böschungssiche­ rung mit Efeu, Bahai GartenTerrassen Haifa, Israel. Abb. 8.17: Böschungspfle­ ge, Bahai Garten-Terrassen Haifa, Israel.

141

Geländesicherung

Der BMX-Club «Grab on Kids» in Volketswil bei Zürich benötigte für seine Rennen eine neue Bahn. Im Frühling 2005 realisierte die ARGE KIBAG/Innauen + Koch eine neue Anlage. Rund 12 000 m³ Aushubmaterial war für die Grobmodulation der 380 m langen Hindernisbahn mit einer Fahrbahnbreite von 5,50 bis 10,0 m nötig. Abb. 8.18 oben: Das Aushub­ material wurde mit einem 30-Tonnen-Bagger zu groben Klötzen geformt. Nach der Kalkstabilisierung und Verdichtung formten Klein­ bagger eine professionelle Rennbahn. Abb. 8.19 Mitte: Der Fahrbahnbelag besteht aus Brechsand 0/3. Der Sand wurde, mit viel Wasser   eig direkt gemischt, wie ein T eingebracht und nur mit Vibroplatten verdichtet. Abb. 8.20 unten: BMX-Test­ fahrt auf der neuen Anlage.

142

Böschungssicherung

Bewehrte Erde Schalungsgitter, Geogitter und Schüttmaterial sind, kombiniert einge­ baut, als «Bewehrte Erde»- oder «Terre armée»-Konstruktionen bekannt. Erdbewehrte Stützkonstruktionen weisen, neben der größeren Wirtschaft­ lichkeit im Vergleich zu Betonkonstruktionen, noch weitere Vorteile auf: — Hohe Belastungs- und T   ragfähigkeit — Setzungsunempfindlichkeit — Schneller Einbau (60 m² pro T   ag sind üblich) — Erdbebensicherheit — Vorhandenes Aushubmaterial kann meist genutzt werden — Die Bauhöhen sind unbegrenzt SYTEC T   erraMur zählt zu den in der Schweiz viel verwendeten Syste­ men bewehrter Erde. Die Bautechnik besteht aus Stahlarmierungen und Kunststoffgittern. Die rohen oder verzinkten Matten haben eine Neigung von 60° bis 70°. Distanzhalter sorgen für die Einhaltung des Winkels. Das aus Kunststoff hergestellte Geogitter ist mit dem Armierungsstahl kons­ truktiv verbunden. Nach dem Auslegen in den Hang und dem Aufbringen von Schüttmaterial, wird das Geogitter umgeschlagen. Über die Verkei­ lung des Schüttmaterials in den Maschen des Kunststoffgitters nimmt es die Zugspannung auf und dient außerdem für den Erosionsschutz an der Vorderseite. Beim Schüttmaterial unterscheidet man zwischen Front- und Auffüllmaterial. Das Frontmaterial muss erdiges Aushubmaterial ohne große Körnungen und ohne organischen Anteil sein. Als Auffüllmaterial eignet sich am besten Kiessand. Eine Drainage hinter der Stützkonstruk­ tion ist unerlässlich.

Abb. 8.21: SYTEC T   erraMur mit umgeschlagenem Geogitter als Erdarmierung. Die Seite zur gewachsenen Böschung ist immer mit einer Drainagematte zu entwässern.

143

Geländesicherung

Abb. 8.22 oben: T   erraMur mit T   erraGreen-Begrünung. Abb. 8.23 unten: T   erraMur nach einem halben Jahr mit einer extensiven Gräser­ mischung als Begrünung.

144

Böschungssicherung

Geotextilwand Polymere Werkstoffe bilden die Basis für Geokunststoffe. Sie werden zu verschiedenen Produkten wie Geotextilien, Geovliesen und Geogittern verarbeitet. In der Geotechnik übernehmen diese Materialien spezielle Funktionen, beispielsweise: T   rennen, filtern, drainieren, bewehren, schüt­ zen, abdichten oder Erosionsschutz, (vgl. Rüegger/Hufenus 2003). Es gibt aber auch biologisch abbaubare Geotextilien, die Rohstoffe für diese sind Kokos, Flachs, Baumwolle und Jute. Die Funktionsdauer von Hangsiche­ rungsmaterialien auf Naturbasis reicht nicht länger als ein Jahr, in dieser Zeit ist die Aufgabe der Durchwurzelung dann normalerweise erfüllt. T   ex­ tilien aus Geokunststoff halten länger als zehn Jahre. Die Geotextilwand besitzt prinzipiell dieselbe Wirkungsweise wie die bewehrte Erde. Nach dem Umschlagen der Geotextileinlage an der Au­

Abb. 8.24 oben: Zur Stabi­

ßenhaut der Wand sieht die Wand wie ein lang gestrecktes mehrschich­

lisierung von Böschungen

tiges Polster aus. Daher kommt auch der als Synonym benutzte Name Geotextilwalze. Das Geotextil übernimmt die Funktion der Armierung des Erdkörpers. Eine flächige Begrünung ist unerlässlich. Anspritzsaat oder Buschlagen begrünen die Oberfläche. Je nach Verfüllmaterial sind bis zu 60° steile Wände möglich.

kann man Geotextilwalzen auch aus Naturfasern (Kokos) in mehreren übereinan­ der geschichteten Lagen einbauen. Projekt von Land­ schaftsarchitekturbüro Geitz & Partner.

145

Geländesicherung

Stützmauern Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Winkelstützmauern und Schwergewichtsmauern. Beide Mauertypen müssen frostfrei fundiert sein, sonst ist ihr Baugrund nicht ausreichend tragfähig. Frosthebungen und T   ausenkungen sind hierfür der Grund. Das im Boden eingelagerte Poren­wasser gefriert bei tiefen T   emperaturen. Durch die Eisbildung ver­ größert sich das Volumen und führt zu Hebungen des Bodens. Anschlie­ ßend wird durch die T   auphase der Wassergehalt im Boden verändert. Da­ durch kann es zu ungleichmäßigen Setzungen kommen. Im Flachland liegt die Frosttiefe bei 80 Zentimetern. Gebirgsgegenden > 1500 m ü. M. haben eine Frosttiefe bis 250 Zentimeter. Winkelstützmauern Winkelstützmauern sind schlanke, für größere Höhen geeignete Mau­ ern. Der Erdkörper unter dem Winkelfuß dient als Standmoment. Dies bedingt insbesondere bergseits eine längere Fußbreite und hat größere Erdbewegungen im Vergleich zu Schwergewichtsmauern zur Folge. Eine Armierung ist immer erforderlich. Sie ermöglicht schlanke Mauern mit wenig Betonmasse. Allerdings braucht der Beton eine höhere Festigkeit als nicht armierter Beton. Winkelstützmauern werden senkrecht oder mit Abb. 8.25: Die Schwerge­

Anzug gebaut. Die Sohle und der Winkelfuß sollten 10% geneigt sein, um

wichtsmauer wirkt durch ihr

das Wasser von der Konstruktion wegzuführen.

Eigengewicht. Bei einer Win­ kelstützmauer wirkt der auf dem Fundament aufliegende Erdkörper mit.

Schwergewichtsmauern Die klassische Betonschwergewichtsmauer besitzt keine oder nur eine

Abb. 8.26 rechte Seite:

leichte Armierung. Die Festigkeit des Betons ist niedrig und die Funda­

Bestimmung der Fußbreite

mentbreite inklusive Erdaushub ist im Vergleich zur Winkelstützmauer

von Winkelstützmauern (Bau­ kader Schweiz 2006, S. 198–201).

146

geringer. Als Nachteil ist der hohe Betonverbrauch zu nennen. Schwer­ gewichtsmauern eignen sich nur für tragfähige Böden und besitzen einen

Böschungssicherung

147

Geländesicherung

Anzug von 5:1 bis 10:1. Selbst bei horizontalem T   errain beträgt die Funda­ mentbreite B in der Regel 40% bis 50% der Höhe H. Zu Schwergewichts­ mauern zählen zusätzlich: Gabionen, Steinblockmauern, Fertigelement­ mauern und Natursteinmauern. Gabionen «Gabbia» ist italienisch und bedeutet «Käfig», und eigentlich handelt es sich bei Gabionen oder Steinkörben auch um Drahtkäfige. Sie werden seit hundert Jahren verwendet, um aus ihnen Schwergewichtsmauern zu bauen. Sie sind stabil, dauerhaft, setzungsunempfindlich und wasser­ durchlässig. Die relativ dünnen Drähte ermöglichen eine schnelle bauliche Anpassung. Durch die lose Steinfüllung können sich, ähnlich wie bei T   rockenmau­ ern, Kleinlebewesen und Pflanzen ansiedeln. Verschiedene Weiterentwick­ lungen bei den Materialfüllungen bis hin zu integrierten Beleuchtungen sind Gründe dafür, dass Steinkörbe auch vermehrt in der Gartengestal­ tung ihren Platz als ästhetisch ansprechende Mauerbauweise finden. Heutzutage nutzt man Steinkorbkonstruktionen eher für kleinere Stütz­ mauern bis zu 3,00 m Höhe. Wieso baut man keine größeren Stützkonstruk­ tionen damit? Dagegen sprechen Gründe der Statik. Sie dimensioniert Stützmauern aus Steinkörben als gewöhnliche Schwergewichtsmauern. Bei ihnen gilt das einfache Prinzip: Je höher die Mauer, desto breiter der Fuß. Große Mengen an Steinen zu verbauen, ist aber nur wirtschaftlich, wenn das Material an der Baustelle vorkommt. Da dies meistens nicht der Fall ist, gilt die Höheneinschränkung. Steinkorbwände benötigen ein Fundament aus Kiessand. Wie bei jeder Stützkonstruktion muss auch bei Steinkörben auf den Wasserdruck Rück­ sicht genommen werden. Da Steinkörbe wasserdurchlässig sind, reicht Abb. 8.27: Schwergewichts­ mauer.

148

eine T   rennung der Körbe durch Filtergewebe vom Boden. Vliese sind ver­ stopfungsgefährdet, daher muss Filtergewebe benutzt werden! Als Alter­

Böschungssicherung

native bietet sich die Möglichkeit einer konventionellen Entwässerung mittels einer Kombination aus einer Wasser abführenden Drainageschicht (zum Beispiel einer Drainagematte) und Sickerrohr an. Heutige Steinkörbe bestehen aus einzelnen punktgeschweißten Mat­ ten mit Rechteckmaschen und sind mittels Spiralen oder Klammern zu einem Korb zusammengesetzt. Zwischenwände und Distanzhalter steifen die Körbe zusätzlich aus. Matten, Distanzhalter und Verbindungsmateria­ lien sind aus aluverzinktem Draht. Steinkörbe werden vorzugsweise mit gebrochenem Steinmaterial von Hand gefüllt. Die verschiedenen Maschenweiten und Drahtstärken er­ möglichen auch das maschinelle Füllen sowie das Füllen der Körbe mit anderen Materialien (beispielsweise Schaumglasschotter Misapor). Dem­ entsprechend ändert sich die Ästhetik der gesamten Mauer. Bei feinen Maschenweiten oder doppelgittrigen Systemen kommen die Gittermat­ ten mehr zum Vorschein als bei groben Maschenweiten mit gebrochenen Steinen. Grundsätzlich gilt, dass das Füllmaterial mit der Maschenweite abgestimmt sein muss! Neuerdings sind auch mit Steinen vorgefüllte Steinkörbe erhältlich. Diese vorgefertigten Körbe stammen direkt aus Steinbrüchen, die die Möglichkeit haben, sie direkt auf Rütteltischen zu füllen. Sie bestehen aus 6,00–8,00 Millimeter starken Drähten und sind oft mit Flachstählen kom­ biniert. Dadurch sind sie sehr massiv und können gefüllt gehoben und versetzt werden. Diese neue Generation von Steinkörben ist sinnvoll für große Bauten mit einfachen Geometrien. Anpassungen vor Ort sind nicht möglich. Bei komplexen Geometrien sowie schlechter Zugänglichkeiten sind nach wie vor die nicht vorgefüllten Steinkörbe im Vorteil. Peter Geitz, Landschaftsarchitekt und Spezialist für Ingenieurbiologie, schreibt: «Gabionen sollten im Landschaftsbau auch Boden- und Vege­ tationsmaterial enthalten, damit sie die Hohlräume zwischen den Stei­ nen bewachsen können und der ökologische wie ästhetische Wert steigt.

Abb. 8.28: Aufbau einer Steinkorbmauer von SYTEC. Abb. 8.29: Steinkorbmauer im Garten.

149

Geländesicherung

Zwischen den Gabionenlagen legen wir, wie das früher auch üblich war, Busch-, Hecken- oder Heckenbuschlagen aus. So wird die Gabione mit Wurzeln durchwachsen, und hält auch langfristig zusammen, sollte der Draht mal durchrosten.» (Peter Geitz, Geitz & Partner GBR, 16.10.2007) Steinblockmauern Steinblockmauern sind Mauern aus großen, plattigen Blöcken. Bei großen Höhen werden sie mit Vernagelung (Einschnitte) und Beweh­ rungslagen (Schüttungen) kombiniert. Steinblockmauern benötigen ein Fundament aus Kiessand. Fertigelementmauern Bepflanzte Böschungselemente zählen zum Schwergewichtsmauertyp und eigenen sich wegen der geringeren Breite nur für Höhen bis zu 4 m. Systemmauern tauchen in den Katalogen von fast allen Betonbaustoffpro­ duzenten auf. Ihr Erscheinungsbild ist meist problematisch. Abb. 8.30 links: Steinblock­ mauer zur Böschungssiche­ rung neben einer Garagen­

Natursteinmauern Hinterbetonierte Natursteinmauern als Stützmauern trifft man häufiger

einfahrt.

in Bergregionen an. Während des Aufmauerns der Verblendsteine wird die

Abb. 8.31 rechts: Bepflanzte

Hintermauerung betoniert. Mindestens 30% Bindersteine (24 cm dick und

Böschungselemente in

10 cm in die Hintermauerung greifend) sollten Bestandteil der Mauer sein.

einem Neubaugebiet. Maxi­ male Nutzung auf Kosten der Gestaltung.

150

Die Notwendigkeit einer Armierung ist durch den Statiker vor dem Bau zu prüfen. Bei Höhen bis zu 1 m sind auch T   rockenmauern einsetzbar.

Böschungssicherung

Abb. 8.32 links oben: Hinter­ betonierte Natursteinmauer. Abb. 8.33 rechts oben: T   ro­ ckenmauer. Abb.8.34 unten: Natur­ steinmauer in Fallingwater, Pennsylvania, von Frank Lloyd Wright.

151

Geländemodellierung auf der Baustelle

Bereits vor der T   echnisierung des Bauwesens gehörten Nivelliere zur Standardausrüstung im Garten- und Landschaftsbau. 1788 betrieb der be­ rühmte englische Landschaftsgärtner Humphrey Repton Kundenwerbung zum T   hema Geländemodellierung und Vermessung mit Geschäftskarten. Der «Flyer», von dem Repton über tausend Stück drucken ließ, zeigt, wie er, auf einer Baustelle vor einem Baunivellier stehend, seinen schaufeln­ den Arbeitern Anweisungen gibt. Hinter Repton lehnt ein erschöpfter Mit­ arbeiter und hält die Nivellierlatte. Der Kupferstich zeigt sehr schön, wie schon lange vor der Einführung von Kleinbaggern und Fräsen, Vermes­ sungsgeräte die ersten Vorboten der T   echnisierung im Garten- und Land­ schaftsbau waren.

Absteckung mit dem GPS GPS-Geräte können auch in der Absteckung nützliche Dienste leisten. 2003 demonstrierten Studenten der Abteilung Landschaftsarchitektur der HSR Hochschule für T   echnik Rapperswil die Möglichkeiten der GPS-Ab­ steckung. Im Rahmen des LandArte-Projekts zum 200. Jubiläum des Kan­ tons St. Gallen lokalisierten sie zentimetergenau dreizehn Künstlerskizzen im Schweizer Rheintal. Nach der Digitalisierung der Künstlerskizzen und der T   ransformation in das lokale Koordinatensystem speicherten die Stu­ dierenden die Daten im GPS-System und die Absteckarbeiten konnten be­ ginnen. Saatmaschinen übernahmen danach die Aussaat von Lupinien, Mais, Weizen und so weiter. Wer damals entlang der Alpstein-Talflanken des Alpenrheins wanderte oder mit den Seilbahnen in die Höhe fuhr, konn­ te die LandArte-Bilder gut erkennen. Aber auch auf Satellitenaufnahmen aus 600 Kilometern Entfernung waren die Bilder immer noch gut zu er­ kennen.

152

Abb. 9.1 oben inks: Kupfer­ stich von T   homas Medland: die Geschäftskarte von Humphry Reptons. Abb. 9.2 oben rechts: In Vilters begrüßte der riesige «Erdmensch» des Künstlers Sepp Azzola von 350 m Arm­ spannweite die Besucher. Im Juni lachte der Erdmensch noch grün in den Himmel, im Juli dann weizengelb, und in der Mitte des Jahrhun­ dertsommers 2003 blickte er

Absteckung mit dem T   achymeter Für einfache Absteckarbeiten von Höhen auf Baustellen eignet sich ein Bautachymeter. Es handelt sich um speziell für Baustellen entwickelte, einfach bedienbare Vermessungsgeräte. Bei der Aufstellung müssen nur zwei Koordinatenpunkte oder eine Bauachse und ein Höhenpunkt auf dem Projektgebiet bekannt sein. Einfache Menüfunktionen wie «Absteckung» ermöglichen die Lokalisierung von Bauteilen in der Horizontalen (Lage) und der Vertikalen (Höhe). Ein Plan mit der Referenzachse, dem vorhanden Höhenpunkt und den neu abzusteckenden Punkten (Nummer und Höhe) ist für die Orientierung auf dem Gelände sehr hilfreich, da die automa­ tische Lokalisierung des Flachprismas derzeit nur mit den teureren Ver­ messungstachymetern möglich ist.

kurzzeitig sogar mit blauen Lupinenaugen zum Himmel. Abb. 9.3 unten links: HSRStudent und Landwirt bei der Absteckung der LandArteSkizzen. Bei dem Bild handelt es sich um eine Kollage zur besseren Veranschaulichung. Die Satelliten sind auch am sauberen Rheintal-Himmel mit bloßem Auge nicht erkennbar. Abb. 9.4 unten rechts: HSR-Studenten bei der Absteckung mit dem Builder von Leica-Geosystems.

153

Geländemodellierung auf der Baustelle

«Wenn sich in einer Garten-Anlage eine scheinbare oder wirkliche Ebe­ ne darstellet, so kann diese einförmige leblose Form dadurch dem Bild­ lichen näher gebracht, wenn an den geeigneten Stellen, und ohne weder Hügel noch T   häler zu bilden, nur sanfte Anschwellungen erhoben werden, die dieser toten Ebene Schwung und Leben geben. Durch ähnliche Verbes­ serungen und Zusätze kann sie auch einen malerischen Werth erhalten, Abb. 9.5: Der so genannte

und der Anlage als wirkliche Zierde dienen. Solche Anschwellungen, wenn

Zeichenstab mit eiserner

sie sich nur mit 1, 2 oder 3 Fuß erheben, sind oft hinreichend, eine mono­

Spitze diente damals als Hilfsmittel zur Absteckung   ab i.). (Sckell 1825, T

154

tone Fläche zu unterbrechen, und ihr jene Abwechslungen mitzutheilen, die so viel Vergnügen und Anmuth gewähren.» (Sckell 1825, 88–89)

GPS / T   achymeter

Holzpflöcke und Böschungslehren Absteckarbeiten auf der Baustelle ergeben ein dichtes Feld an Vermar­ kungspfählen. Wie ist die Vorgehensweise ihrer Setzung? Holzpflöcke, die sich auf einen in der Nähe befindlichen amtlichen Höhenbolzen beziehen, definieren die Bezugshöhe. Der eingeschlagene Nagel markiert die Höhe. Diese Pflöcke befinden sich immer etwas außerhalb der eigentlichen Bau­ arbeiten. Für die einzuhaltenden Geländehöhen bei Erdbewegungen be­ nutzen die Baufirmen eine der drei Arten von Höhenpfählen: T   agepfähle, Grundpfähle und Bodenpfähle. Tagepfähle dienen bei Bodenauftrag dazu, die Geländehöhen mit ih­ rem Kopf darzustellen. Die Oberkante der Grundpfähle zeigt dagegen den Bodenabtrag an, allerdings nur bei geringeren T   iefen. Auf Bodenpfählen ist der Auf- und Abtrag mit einer Zahl und einem Plus/Minus oder Pfeil markiert. Die Pfahltechniken sind nicht genormt und unterscheiden sich daher von Bauunternehmen zu Bauunternehmen. Um bei Erdarbeiten Gefälle, Auftrags- oder Einschnittböschungen ab­ zustecken, verwendet man Lattenprofile. Es handelt sich um Holzpflöcke mit aufgenagelten Querlatten, wobei die Oberkante der Latte (Profilbrett) die Neigung der Böschungsoberfläche definiert. An längeren Böschungen kommen sie in einem Abstand von zwei bis fünf Metern vor. Die Begriffe Böschungs-, Profil- oder Schüttlehren sind Synonyme für Lattenprofile. Bei modernen Baggern lässt sich der Winkel direkt bei der Schaufelsteuerung eingegeben und ersetzt damit immer mehr die stationären Profillehren. Böschungswasserwaagen dienen zur Winkeldefinition des Lattenpro­ fils und zur Kontrolle von Böschungswinkeln. Digitale Laser-Winkelmess­ geräte ersetzen auch hier immer mehr die analogen Instrumente.

Abb. 9.6 links: ASCII-Punkte­ haufen mit geplanten Höhen bereit für den Datentransfer   achymeter via USBauf den T Schnittstelle. Abb. 9.7 rechts: Die tradi­ tionelle Absteckung mit Bandmaß, Fluchtstäben, Winkelprisma wird nach und nach auch im Garten- und Landschaftsbau zur Vergan­ genheit zählen.

155

Geländemodellierung auf der Baustelle

Abb. 9.8 oben links: Pfahl mit der Geländehöhe. Abb. 9.9 oben rechts: Laser-Winkelmessgeräte mit Gefälle-Ablesung in Prozent oder Grad. Abb. 9.10 unten: Böschungs­ lehren für die Definition der geplanten Böschung.

156

GPS / T   achymeter

Abb. 9.11 oben: Holzpflöcke und Böschungswinkel kamen beim Projekt «Chilenbach» zum Einsatz. Im ersten Schritt hob der Baggerfah­ rer einen Graben mit der projektierten Sohlentiefe und -breite aus. Danach dienten die farblich markierten Pflö­ cke auf beiden Grabenseiten als Orientierung für die Einschnittsböschung. Abb. 9.12 Mitte: Der geplante Böschungswinkel wurde mit einer mobilen Böschungsleh­ re immer wieder überprüft. Abb. 9.13 unten: Ein in die Landschaft eingepasster «Chilenbach»-Graben dient zur Ableitung des überschüs­ sigen Wassers.

157

Geländemodellierung auf der Baustelle

Baumaschinen für die Geländemodellierung Mitte des 19. Jahrhunderts bauten die ersten Bagger, die auf Schie­ nen fuhren und mit Dampf angetrieben waren, Braunkohle im T   agebau ab. Um 1912 erprobte die Firma Caterpillar eine Raupenkette für bis zu sechzig T   onnen schwere Bagger. Schnell verbreitete sich diese wesentlich schnellere Fortbewegungsart. Kurze Zeit später kam der erste Schreitbag­ ger auf den Markt. Er besitzt auch heute noch den Vorteil, auf weichem Un­ tergrund und in schwierigem Gelände arbeiten zu können. Um 1970 fand die eigentliche Revolution in der Baggertechnik statt. Bis dahin wurde der Baggerarm durch Seile, die über Rollen zum Antrieb liefen, gesteuert. Ein bewährter, aber auch aufwändiger Bewegungsmechanismus. Im Gegen­ satz dazu treibt bei den Hydraulikbaggern der Motor eine Pumpe an. Sie presst über Steuerventile Öl in die Leitungen. An deren Ende befindet sich Abb. 9.14: Paul Albanese, Golfplatzarchitekt und

ein Zylinder mit einer ein- und ausfahrenden Kolbenstange. Diese T   echnik der Schaufelsteuerung hat sich mit der Zeit durchgesetzt. Wie in der Auto­

Direktor für Golf Architecture

mobiltechnik übernimmt bei der neuesten Generation von Baggern die

am Edinburgh College of Art

Elektronik immer mehr Aufgaben.

restaurierte die Bunker des Christiana Creek Country

Die folgenden Seiten geben Planern erste Angaben zum Einsatz von

Club in Elkhart, USA mit den

Baumaschinen für das Lösen, Laden, T   ransportieren und Verdichten von

Baumaschinen des 19. Jahr­ hunderts: zwei schwere

Boden. Sie basieren auf Angaben von Marco Riva, Geschäftsführer des

belgische Zugpferde, die vor einen Karren gespannt sind.

158

Garten-, Straßen- und T   iefbauunternehmens T   oller AG in Eschenbach, Schweiz.

Baumaschinen für die Geländemodellierung

Abb. 9.15 oben rechts: Die Hydraulik revolutionierte die Baggertechnik. Abb. 9.16 oben links: Menk Dampfbagger, Baujahr 1927, 50–55 t. Für den Betrieb des Baggers waren drei Arbeiter notwendig (Fahrer, Heizer, Schmierer). Er war der erste Universalbagger, aufrüstbar   ief- und Hochlöffel, mit T Greifer oder Schleppschau­ fel. Der Bagger ist komplett geschraubt und genietet (‹monsterbagger.de›). Abb. 9.17 unten: Der 27,5 t Menk MA (Baujahr 1938) ist der älteste, noch voll funk­tionsfähige, über Seile gesteuerte Bagger Deutsch­ lands. Er steht im Monster­ bagger-Park bei Bamberg.

159

Geländemodellierung auf der Baustelle

Baumaschinen zum Lösen und Laden

Maschinentyp

Kapazität

Kompaktbagger

m³ 10

0,8–2,5 t

m² 100

— Kleine Erdverschiebungen — Leichte bis mittelschwere Böden — Für enge Platzverhältnisse einsetzbar — Als Ersatz für Handarbeit — Bei Hinterfüllungsarbeiten (Mauern, Bauten) — Geländemodellierung im Hausgarten

Abb. 9.18

Maschinentyp

Kapazität

Kleinbagger

m³ 100

3,0–9,0 t

m² 500

— Tiefbauarbeiten — Mittlere Erdverschiebungen im Bereich Haus- und Siedlungsbau — Leichte und mittelschwere Böden — Geringer Bodendruck, hohe Steigfähigkeit, gute Geländegängigkeit — Feinmodellierung im Gelände Abb. 9.19

Maschinentyp

Kapazität

Raupenhydraulik-

m³ 200 bis 30 000

bagger

m² 500 bis 100 000

10–40 t — Leichte bis schwere Böden — Felsabbau — Größerer Erdabtrag — Aushub mit direktem Verlad — Maschinensteuerung für Niveaukontrolle — Effiziente Planierleistung mit der Planier­ schaufel Abb. 9.20

160

Lösen und Laden

Maschinentyp

Kapazität

Mobilbagger

m³ 1000

7–24 t

m² 50 bis 2000

— Im Erdbau bedingt einsetzbar (Bodenpres­ sung wegen Radantrieb) — Straßenfahrtauglich — Hohe Beweglichkeit — Für leichte bis mittelschwere Böden

Abb. 9.21

Maschinentyp

Kapazität

Schreitbagger

m³ 10 bis 500

5–9 t

m² 50 bis 2000

— Steiles Gelände, enge Situationen, Hangund T   errassenbauten — Für leichte bis mittelschwere Böden — Sehr beweglich, bei Böschungen bis 45° Neigung einsetzbar — Teilweise straßentauglich — Im Gebirgsraum verbreiteter Einsatz Abb. 9.22

Maschinentyp

Kapazität

Kettenlader

m³ 1000 bis 20 000

Laderaupe

m² 0

5–30 t — Leichte bis schwere Böden — Kiesabbau, Aushub — Transport und Verlademaschine — Nur für kurze Fahrstrecken — Optional: Aufreißer — Optional: Moorraupe (breitere Raupenblätter) Abb. 9.23

161

Geländemodellierung auf der Baustelle

Maschinentyp

Kapazität

Bulldozer

m³ 1000 bis 100 000

5–50 t

m² 1000 bis >100 000

— Leichte bis schwere Böden — Materialschub, Dammbau, Planieren — Pistenbau, Feinplanie durch GPS Steuerung — Felsabbau mit Aufreißer — Optional: Moorraupe — Optional: GPS/GLONAS Maschinensteue­ rung — Optional: mit Niveaukontrolle ab Laser Abb. 9.24

Maschinentyp

Kapazität

Schürfraupe

m³ 5000 bis 1 000 000 m² 0

— Allround-Maschine zum Lösen, Laden, T   rans­ portieren — Niedriger Bodendruck und gute Lastvertei­ lung — Bei T   ransportdistanzen zwischen 50 und 500 m sehr wirtschaftlich — Selbstladend Abb. 9.25

Maschinentyp Scraper

Kapazität m³ 5000 bis >100 000 m² 0

— Für das Planieren ungeeignet — Braucht tragfähige Böden (Radantrieb) — Vorteil ist die Selbstladefähigkeit — Hohe T   ransportkapazität über weite Distanz

Abb. 9.26

162

Lösen und Laden

Maschinentyp

Kapazität

Grader

m³ 0

7–28 t

m² 500 bis >10 000

— Reines Planiergerät — Im Erdbau bedingt einsetzbar — Einsatzbereich im Straßenbau, Sportplatz­ bau (befestigte Flächen) — Optional: Schild mit Lasersteuerung für Profilgenauigkeiten +/– 1 cm — Optional: GPS/GLONAS Maschinensteue­ rung ab Geländemodell möglich — Optional: Höhenabnahme mit Ultraschall für

Abb. 9.27

Niveaukontrolle — Optional: Mit Querneigungssensor für Quer­ gefälle bei Straßen

163

Geländemodellierung auf der Baustelle

Baumaschinen zum T   ransportieren

Maschinentyp

Kapazität

Radlader

m³ 5 bis 1000

Kompaktlader 3–15 t — Laden, Verschieben von Schüttgut — Leichte bis mittelschwere Böden — Untergrund mit hoher T   ragfähigkeit — Schnell und beweglich für kleinere Mengen — Zusatzgeräte: Betonmischerschaufel

Abb. 9.28

Maschinentyp

Kapazität

Raupendumper

m³ 1 bis 10 000

0,3–22 t

— Eignet sich zum Verschieben von Erd­ material auf wenig tragfähigen Böden — Transportdistanz 5 bis 500 m — Lademenge 0,3–12 m³ — Gute Steigleistung (bis 25 % Steigung)

Abb. 9.29

Maschinentyp

Kapazität

Kleindumper

m³ 1 bis 100

Raddumper 1,2–3,6 t — Einsatz auf tragfähigem Untergrund — Straßentauglich — hohe Fahrgeschwindigkeit und große Wen­ digkeit — Lademenge 1 bis 2,5 m³ — Mulde kann hydraulisch gedreht und ge­ kippt werden Abb. 9.30

164

Transportieren

Maschinentyp

Kapazität

Muldenkipper

m³ 200 bis 100 000

— Verschieben von Erdmaterial, Schüttgut, Kies — Benötigt tragfähigen Untergrund — Transportdistanzen 100–über 3000 m — Hohe Fahrgeschwindigkeit 10–30 km/h — Hoher Schwerpunkt und Kipphöhe — Lademenge 9–18 m3 — Nur Werkverkehr (keine Straßenzulassung) Abb. 9.31

165

Geländemodellierung auf der Baustelle

Baumaschinen zum Verdichten von Boden

Maschinentyp

Kapazität

Grabenwalze

m³ 5 bis 300

1,5–2,5 t

m² 10 bis 300

— Hinterfüllung von Bauwerken und Gräben — Schlanke Bauweise — Hoher Verdichtungskoeffizient — Gute Steigleistungseigenschaften — Verdichtungswirkung max. 50–70 cm

Abb. 9.32

Maschinentyp

Kapazität

Tandem-Vibrations-

m³ 10 bis > 1000

walze

m² 10 bis > 1000

2,5–15 t — Eignet sich für kiesigen Untergrund — Verdichtungstiefenwirkung 20–60 cm — Im Erdbau bedingt einsetzbar (nur auf Ebe­ nen Flächen) — Schlechte Steigleistungen

Abb. 9.33

Maschinentyp

Kapazität

Walzenzug

m³ 100 bis >10 000

7–15 t

m² 100 bis >1000

— Eignet sich für Damm- und Deponiebau — Größere Erdverdichtungen — Gute Steigleistung, Geländegängigkeit — Tiefwirkung von 40–80 cm — Optional: eingebaute Verdichtungsmessung — Optional: Schaffussbandage für T   iefenver­ dichtung Abb. 9.34

166

Verdichten

Abb. 9.35: GPS-Dozer im Einsatz.

167

Geländemodellierung auf der Baustelle

Abb. 9.36 oben links: Geländemodellierung des Golfplatzes Bad Ragaz mit einem GPS-Dozer. Abb. 9.37 oben Mitte: Bulldozerfahrer bevorzugen im Golfplatzbau noch die manuelle Bearbeitung. Dank GPS sehen sie dabei immer die Position ihrer Maschine in Bezug zu den geplanten

GPS-Maschinensteuerung für die Geländemodellierung Bei größeren Bauvorhaben nutzen spezialisierte Garten- und Land­ schaftsbauer oder Straßen- und T   iefbauunternehmen die 3D-GPS-DozerTechnologie zur Geländemodellierung. Neben der Steuerungstechnik im

Höhenlinien.

Bulldozer sind noch eine Referenzstation (Base-Station) und ein beweg­

Abb. 9.38 oben rechts: Dis­

licher Empfänger (Rover), der auf dem Dozerschild montiert ist, notwen­

play in der Dozer Kabine.

dig. Wie bei der Datenaufnahme mit dem normalen GPS-Gerät dient die

Abb. 9.39 unten: Für die voll­

Echtzeitberechnung beider empfangener Datensätze zur Ermittlung der

automatische Modellierung

genauen Position. Auch freie Geländemodellierungen, die im Garten- und

ist die geplante Aufnahme   errains mit einer kor­ des T

Landschaftsbau häufig vorkommen, lassen sich mit GPS-Maschinensteue­

rekten Dreiecksvermaschung notwendig.

168

rung ohne aufwändige Absteckungen zentimetergenau umsetzen. Die Mo­ dellierung erfolgt entweder vollautomatisch oder manuell. Bedingung ist

GPS-Maschinensteuerung

Abb. 9.40 oben: Die Baustelle Letzigrund in Zürich (Früh­ jahr 2007). Das Stadion ist einer der Austragungsorte der UEFA-Fußball-Europa­ meisterschaft 2008. Abb. 9.41 Mitte: Der Na­ turrollrasen liegt auf einer Rasentragschicht (12 cm) und einer Ausgleichsschicht aus Sand (0/4, 12 cm stark). Darunter befindet sich die Rasenheizung (Wasser­ schläuche im Abstand von 12 cm) und das Bewässe­ rungssystem (Sprinkler). Abb. 9.42 unten: Ein GPS-gesteuerter Bulldozer übernahm den Einbau der Sand- und Rasentragschicht, eine neue Erfahrung für die beauftragte Baufirma. Über die Einbaugeschwindigkeit war selbst der erfahrene Bauleiter erstaunt.

169

Geländemodellierung auf der Baustelle

allerdings, dass der Planer seinen Plan, der auf einem vom Vermesser er­ stellten Höhenmodell des vorhandenen Geländes beruht, als Dreiecksver­ maschung dem Bauunternehmer übergibt. Als Austauchformat zwischen dem CAD-System und der Maschine dient das nicht proprietäre Programm LandXML (‹landxml.org›). Die meisten Softwareanbieter unterstützen das 3D-Datenformat. Die Daten spielt der Vermessungstechniker der Baufirma auf einen USB-Stick, mit dem er auf der Baustelle die Kontrollbox des Dozers «füttert». Jegliches Abstecken mit Pflöcken und Böschungslehren erübrigt sich. Wofür vorher drei Arbeiter mindestens einen halben T   ag be­ nötigten, braucht der T   echniker nur noch eine halbe Stunde. Allerdings kommt es sehr auf die Korrektheit der Ausgangsdaten an. Die Maschine erreicht auf Anhieb die richtige Planiehöhe, sofern die Geländedaten stim­ men. Jeder Rechnungsfehler im Datensatz wird unmittelbar umgesetzt. Damit verschieben sich die Verantwortlichkeiten vom Unternehmer zum Planer. Den Planungsdaten und damit vor allem der digitalen Geländemo­ dellierung muss noch sehr viel mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden, denn die Maschine setzt die Daten vor Ort eins zu eins um. GLONASS steht für Globales Navigations-Satelliten-System. Es ist das russische Globale Navigationssatellitensystem (GNSS) und Pendant zu GPS. Im professionellen Bereich wie für die Maschinensteuerung bieten Firmen Empfänger an, die GPS und GLONASS Signale empfangen kön­ nen. Die bessere GNSS-Abdeckung bedeutet einen zuverlässigeren Da­ tenempfang und verhindert damit den Stillstand auf der Baustelle. Die Abb. 9.43: Export der Land-

gute Erreichbarkeit der Satelliten ist besonders bei der Arbeit in Straßen­

XML-Daten aus Autodesk

schluchten, im Gebirge, in tiefen Gruben und bei Ausgrabungen wichtig.

Civil 3D für die GPS-Ma­ schinensteuerung auf der Baustelle.

170

Galileo das europäische Satellitennavigationssystem soll in einigen Jahren auf den Markt kommen.

GPS-Maschinensteuerung

Abb. 9.44 oben: Die Firma Westrag aus Wollerau/Neu­ haus in der Schweiz verfügt über einen Caterpillar-Ketten­ dozer, der mit Laser-, Ultra­ schall- und GPS-Steuerung von T   opcon ausgerüstet ist. Abb. 9.45 Mitte: Insbesonde­ re im offenen Gelände, mit fehlenden Referenzpunkten, vereinfacht das GPS die Planierarbeiten. Abb. 9.46 unten: Westrag setzt ihren Dozer auch bei Wegebauarbeiten um Wohn­ anlagen ein. Dort kommt die Laser- und Ultraschallsteue­ rung zum Einsatz.

171

Geländemodellierung auf der Baustelle

Auch in Bereichen, wo Satellitendaten fehlen, kann der Dozer arbeiten. Denn alle notwendigen Daten, wie Böschungswinkel, die ansonsten mit Böschungslehren hätten definiert werden müssen, sind in der Kontrollbox gespeichert. Die Maschine ist außerdem mit einer Ultraschall-Steuerung ausgestattet, welche das berührungsfreie Abtasten von Schächten und Randsteinen ermöglicht. Auf diese Weise wird eine Referenz kopiert. Für laserfähige Planierarbeiten wie Sport- und Parkplätze steuert ein Rotations­ laser den Dozer. Korrekturen der Höhe und Querneigung werden via Hy­ draulik direkt an das Planierwerkzeug geleitet. Der Maschinenführer lenkt die Maschine in Fahrrichtung anhand der Anzeige in der Kontrollbox. Hier sieht er seine genaue Position, das Gefälle und die Linienführung. Die Bedienung ist einfach und innerhalb kürzester Zeit erlernbar. Dies ist ein Punkt, der auf der Baustelle nicht zu unterschätzen ist. Nach wie vor kommen solche hochkomplexen Maschinen eher bei größeren Projekten zum Einsatz. Doch Zufahrtstraßen, Parkplätze oder Rasenflächen bei Wohnanlagen zählen schon jetzt zum Einsatzgebiet von Dozern. Erdarbeiten, die fast ohne Vermessungen stattfinden, direkte Um­ setzungen von 3D-Planungen auf den Baustellen sind auch bei Baggern Schlüsselwörter. Denn das Zusammenspiel Vermessung und Erdbau funk­ tioniert nicht immer reibungslos. Nach der Einmessung passiert es häu­ fig, dass Markierungen umgefahren werden. Weswegen der Vermesser nochmals kommen muss, was mit Wartezeiten verbunden sein kann, und die Maschine steht bis dahin still. Das sind wichtige Argumente, warum mittlerweile auch bei Baggern die intelligente Positionierung zum Einsatz Abb. 9.47: Die

kommt. Baufachleute, die mit dieser T   echnik bereits gearbeitet haben,

GPS-Maschinen­ steuerungssysteme werden

schwören darauf. Sie sind überzeugt, dass die Maschinensteuerung in

sich auch bei Baggern durch­ setzen.

172

Kombination mit dem vom Planer erstellten digitalen Geländemodell eine immer größere Rolle im T   iefbau spielen wird.

GPS-Maschinensteuerung

Abb. 9.48: Blick auf die VisualDiggerTM Baggerposi­ tionierung in der Fahrer­ kabine.

173

Aus der Praxis

Landschaftsarchitektinnen und Landschaftsarchitekten verbinden in ihrer T   ätigkeit ökologische, gestalterische und technische Kenntnisse mit der Fähigkeit zum vernetzten Denken und zur planerischen Arbeit. Sie arbeiten auf unterschiedlichen Maßstabsebenen. Während die Landschaftsplanung gesamte Landschaftsräume analysiert, bewertet und Planungsvorschläge erstellt, befasst sich die Objektplanung mit dem Entwurf und der Ausführung von Freiräumen, Parkanlagen, und Gärten. Für das Kapitel «Aus der Praxis» wurden Projekte mit dem Schwerpunkt Geländemodellierung zweier Büros, die entweder in der Objekt- oder in der Landschaftsplanung tätig sind, ausgewählt.

Harradine Golf / Orient Irrigation Services Die Geländemodellierung ist fester Bestandteil jeder Golfplatzplanung. Golfplatzarchitekten planen mit Höhenlinien und bauen mit Boden. Aus diesem Grund fiel die Wahl des Protagonisten für dieses Kapitel auf eine Firma, die seit Jahren in der Planung von Golfanlangen und Gärten tätig ist. Don Harradine gründete 1929 in der Schweiz das Büro Harradine Golf und plante dort zahlreiche Anlagen. Sein Sohn Peter Harradine eröffnete 1976 eine Zweigstelle in Dubai und leitet die Firma seitdem von dort. Der Partnerbetrieb Orient Irrigation Services mit Hauptsitz in Dubai, 1977 ebenfalls von Peter Harradine ins Leben gerufen, zeichnet für die Gartengestaltung, technische Planung (Bewässerungs- und Pumpsysteme), Pflanzenlieferung (mehrere Baumschulen) und Ausführung verantwortlich. Drei Projekte der beiden Firmen veranschaulichen beispielhafte Geländemodellierungen in der Praxis unter ungewöhnlichen Bedingungen.

174

Ein Golfplatz Der Al Hamra Golf Course befindet sich in Ras al-Khaimah, einem der sieben Emirate, das zu den Vereinigten Arabischen Emirate gehört. Die Nähe zum Meer und die Lage in der Wüste lieferten Peter Harradine die Konzeptidee für den Entwurf des «Seaside Desert Golfcourse». Eine besondere Herausforderung beim Bau der 18-Loch-Anlage war der stark salzhaltige Baugrund. Baumaschinen bewegten riesige Mengen an Sand, damit auf einer durchschnittlich drei Meter starken Schicht aus «Süßen Sand» (engl. Sweet Sand) die eigentliche und nochmals aufwändige T   erraingestaltung erfolgen konnte. Der ungewöhnliche Name bezeichnet einen Sand, der aus dem Landesinneren stammt und deswegen einen niedrigen Salzgehalt besitzt. Nur mit diesem Nährstoffträger und mit viel Süßwasser überleben die gepflanzten Palmen und der ausgebrachte Rasen die extremen klimatischen Bedingungen.

Abb. 10.1: Ausschnitt aus dem Al Hamra Golf Course Contour Plan.

175

Aus der Praxis

Die obersten zwanzig bis dreißig Zentimeter des Sandbodens, sind mit Bodenaktivatoren (Bodenorganismen in Kompostextrakt) und mit T   ongranulat zur Wasserspeicherung durchmischt. Die Baumgruben der gepflanzten Dattel- und Kokosnuss-Palmen besitzen eine Größe von 2 x 2 m. Der Boden ist dort noch zusätzlich mit Dünger angereichert. Stellen Sie sich vor, Sie wollten eine Sandburg aus trockenem Sand bauen – weit werden Sie mit dem losen Material nicht kommen. Sand lässt sich nur in feuchtem Zustand formen. Deswegen muss der Sweet Sand vor der T   erraingestaltung mit Wasser besprüht werden. Lastwagen mit großen Wassertanks gehören in dieser Region zur Grundausstattung der Maschinenparks von Erdbauunternehmen. Erst nachdem sie den Boden durchfeuchteten, konnte der Bulldozer die in den Plänen vorgegebenen komplexen Geländeformen schieben. Das salztolerante SeaIsle 2000 Paspalum Gras bildet die notwendige geschlossene Decke zur Ausübung des Rasensports. Gras und Palmen brauchen dauernde Bewässerung, sonst vertrocknen sie. Entsalzungsanlagen liefern dafür das Wasser. T   röpfchen-Bewässerungsschläuche verteilen es bei den Palmen. Wassersprenger sorgen für die Rasenbewässerung. Zum Handwerkszeug von Harradines Mitarbeitern gehören natürlich Computer. Datenaufnahme und Modellierung erfolgen vermehrt mit GPS. Die Erdmassen und die Profile werden nur noch mit digitalen Höhenmodellen berechnet. Peter Harradine legt aber Wert darauf, dass seine MitarAbb. 10.2: «Sweet Sand» (Süßer Sand) muss vor der Modellierung immer bewässert werden.

176

beiter bestimmte analoge T   echniken wie das sehr wichtige Skizzieren mit dem Bleistift und den Entwurf des geplanten Geländes von Hand mittels Höhenlinien ebenfalls einsetzen können.

Harradine Golf

Abb. 10.3 oben: Peter Harradine auf der Baustel­ le. T   rotz detaillierter Pläne ist eine gute Bauleitung vor Ort für den Projekterfolg unbedingt notwendig. Abb. 10.4 unten: Al Hamra Golf Course bei Loch 7 kurz nach Fertigstellung.

177

Aus der Praxis

Ein Privatgarten Ein Privatgarten, entworfen von Heiko Heinig, Landschaftsarchitekt und Leiter der Gestaltungsabteilung von Orient Irrigation Services, befindet sich am Stadtrand von Dubai. Architekt und Landschaftsarchitekt entwickelten das Haus- und Gartenkonzept gemeinsam. Nicht ein zentrales, großes Gebäude, wie für die Region typisch, sondern mehrere Bauten im Stil von Pavillons übernehmen Wohn-, Ess- und Schlafraumfunktionen. Der Kunde wünschte den Erhalt der vorhandenen, abfallenden T   opographie. Leicht übereinander geschobene Holzdecks überbrücken die Höhensprünge der gestaffelt im Gelände angeordneten Bauten und verbinden die Pavillons miteinander. Ein weiterer Kundenwunsch war  Wasser als Hauptelement der Gartengestaltung. Kosten spielten eine untergeordnete Rolle. Daher fließt an vielen Stellen des Gartens das Wasser über kleine Abb. 10.5 : Der Contour-Plan des Gartens war die Voraussetzung für die Realisierung des Projekts.

178

Bachläufe in die zwischen den Gebäuden angeordneten Wasserflächen und mittels einer geschickten T   erraingestaltung zu einem See am tiefsten Punkt im Garten.

Harradine Golf

Der See, in dem sich das Wasser sammelt, ist nicht nur ein besonderer Blickfang. Er dient außerdem als Notspeicher, falls die öffentliche Wasserzufuhr ausfallen sollte. Normalerweise benutzt man dafür T   anks. Sie müssen einen Wasservorrat für einen T   ag vorhalten. Der Speicher ist als Sicherheit gedacht, da bei Nichtbewässerung die Pflanzen in diesem Klima

Abb. 10.6 oben: Mit

sofort absterben. Der Wasserverbrauch von Pflanzen ist hierzulande sehr

einfachsten Werkzeugen

hoch. Eine Palme braucht ca.180 Liter Wasser pro T   ag, für Laubbäume sind rund 90 Liter notwendig. Sträucher und Rasen werden im Hochsommer mit zwölf Litern pro Quadratmeter bewässert. Aufgrund der zahlreichen Anforderungen entwickelte sich das Projekt zu einer komplexen Aufgabe. Der Gestalter konnte die Herausforderung nur mit einem detaillierten Höhenkonzept mittels Höhenlinien und Höhenpunkten meistern.

verdichten die Arbeiter den Boden der Wasserflächen. Der Sand wurde natürlich vor der Bearbeitung befeuchtet. Abb. 10.7 unten: Holzdecks überbrücken die Wasserflächen und verbinden die unterschiedlichen Niveaus der Pavillons.

179

Aus der Praxis

180

Harradine Golf

Abb. 10.8 linke Seite: Ein Palmenhain auf einer leicht geneigten Rasenfläche am Eingang bildet den ruhenden Gegenpol zur verspielten Wasserlandschaft im   eil des Gartens. östlichen T Abb. 10.9 und 10.10: Der Wasserfall mit dem See als Blickpunkt. Diese Wasserfläche dient außerdem als Wassernotreservoir für die Pflanzenbewässerung.

181

Aus der Praxis

Eine Insel Die private Insel vor Dubai gehört zu einer sehr bekannten künstlichen Inselformation, welche in Medienberichten über die Arabischen Emirate häufig publiziert worden ist und über Internet-Kartenservice auffindbar ist. Inselname und Auftraggeber müssen anonym bleiben. Der verantwortliche Landschaftsarchitekt Heiko Henig von Orient Irrigation Services beschreibt die Gestaltungsaufgabe: «Private Nutzung und ein Ort für große Repräsentationsanlässe mussten auf der Insel Platz finden». Die Insel liegt drei Meter über dem Wasserspiegel. Eine Wasserachse durchschneidet die freie Landform und verstärkt durch Wasserstufen den Niveauunterschied zusätzlich. Die Gesamtkosten dürfen ebenfalls nicht genannt werden. Sie waren aber auch für Dubai extrem hoch. Wie baut man so eine T   rauminsel? Hier eine Kurzanleitung: — Baggerschiffe liefern Fels und Sand an und kippen das Material an einer markierten Stelle ins Wasser, bis ein stabiler Unterwasserkörper entsteht. — Den Boden, der einige Kilometer entfernt vom Meeresgrund abgesaugt worden ist, blasen Spezialschiffe auf den Körper. In der Abb. 10.12: Luftbild von Dubai des Image Science and Analysis Laboratory, NASAJohnson Space Center. «The Gateway to Astronaut Photography of Earth.» Abb. 10.13 und 10.14 rechte Seite: «Rainbowing» einer Insel an der Küste von Dubai.

182

Fachsprache nennt man das «Rainbowing». Allmählich wächst ein Sandhaufen über den Meeresspiegel hinaus. — Baumaschinen modellieren mit Sweet Sand und nach Geländegestaltungsplänen des Landschaftsarchitekten die sichtbare Landform. Der verbesserte Sand wird mit einer durchschnittlichen Stärke von 1,5 m aufgebracht. — Sprießungen aus Stahl schützen die Inseln an den zur offenen See liegenden Abschnitten vor Wellengang und Erosion.

Harradine Golf

183

Aus der Praxis

Die hohen Kosten entstanden durch den T   ransport und die aufwändige Logistik. Jeder Baum und Strauch musste mit Schiffen angeliefert werden. Eine Fahrt mit dem Speed Boat dauerte alleine schon 40 Minuten, Lastschiffe waren noch wesentlich länger unterwegs. Eine auf der Insel befindliche Entsalzungsanlage liefert das Süßwasser zur Pflanzenbewässerung, eine eigene Kläranlage reinigt gebrauchtes Wasser für die Wiederverwendung. Die Pflanzenwahl, die in Dubai durch das Klima bereits eingeschränkt ist, wird durch die unmittelbare Nähe des Meeres nochmals reduziert. Als salzverträgliche Vegetation pflanzten die Gärtner die Grasart Paspalum ssp. und Dattel- bzw. Kokosnusspalmen. Obwohl Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit keine Rolle spielten, handelt es sich aus technisch-gestalterischer Sicht trotzdem um imposante Projekte. Je nach Region und Kulturkreis sind die Bewertungskriterien einer Geländemodellierung (Ökologie, Ökonomie, T   echnik, Gestaltung) anders zu gewichten. Es bleibt weiterhin interessant, diese oder ähnliche Projekte in den nächsten Jahren zu verfolgen. Auch im arabischen Raum werden die Energiekosten in den nächsten Jahren steigen und der Abb. 10.15: Der Niveau­

Klimaschutz zum T   hema werden. Wahrscheinlich treibt dann Strom aus

unterschied zwischen dem

Aufwindkraftwerken oder von High-Tech Solarpanelen die Pumpen zur

höchsten Punkt der Insel und dem Meeresspiegel beträgt drei Meter.

184

Bewässerung der geländemodellierten, modernen Oasen an. Finanzielle Mittel scheinen ausreichend vorhanden zu sein.

Harradine Golf

Abb. 10.16 oben: Die langen, aufwändigen T   ransportwege für das gesamte Material verteuerten das Projekt. Abb. 10.17 Mitte: Dattelpalmen nach der Pflanzung in «Sweet Sand». Abb. 10.18 unten: Rohbau auf der Insel.

185

Aus der Praxis

ilu AG Ingenieure Landschaftsarchitekten Umweltfachleute Ilu AG Ingenieure Landschaftsarchitekten Umweltfachleute wurde 1973 in Uster bei Zürich gegründet. Als Projektpartner in den Bereichen Landschaftsplanung, Landschaftspflege, Rohstoffbewirtschaftung und Umweltschutz erarbeitet das Büro innovative und nachhaltige Lösungen, die sowohl umweltverträglich als auch wirtschaftlich sind. Ilu beschäftigt zurzeit an den Standorten Uster und Horw bei Luzern zwölf Mitarbeiter aus den Bereichen Landschaftsarchitektur, Landschaftspflege, Kultur- und Umweltingenieurwesen, Geographie, GIS und Adminis­ tration. Je nach Projekt arbeitet das Büro zusätzlich mit unterschiedlichen externen Fachspezialisten zusammen (beispielsweise Geologen, Biologen, Limnologen, Bau- und Forstingenieuren, Geotechnikern, und so weiter sowie mit verschiedenen Hochschulinstituten) und unterstützt die Kunden mittels Beratung, Konzeptentwicklung, Projektierung bis zur Bewilligung (inklusive Öffentlichkeitsarbeit) und der späteren Bauleitung vor allem in folgenden Bereichen: — Projektkoordination — Abfallbewirtschaftung: Deponieplanung und -projektierung, Altlastenabklärung und -sanierung — Rohstoffversorgung: Abbauprojektierung, Ressourcenbewirtschaftung — Wasserbau und Gewässerpflege, Gewässerschutz, Straßenabwasserbehandlung Abb. 10.19 links: ilu Mitarbei-

— Umweltverträglichkeitsberichte

terinnen und Mitarbeiter.

— Landschaftspflegerische Begleitplanungen

Abb. 10.20 rechts: ilu Arbeits-

— Freiraumplanung

platz.

186

— Geoinformatik (GIS), Applikationsentwicklung

ilu AG

Bereits seit Ende der 1980er Jahre nutzt das Büro neuste IT-Technologien im Bereich GIS / CAD und zählt damit in der Schweiz zu den Pionieren beim Einsatz von Informationstechnologie in der Landschaftsarchitektur. Bedingt durch den Arbeitsschwerpunkt stehen digitale Geländemodelle im Mittelpunkt der GIS und CAD Arbeiten des Büros. Zu den Anwendungsgebieten der Geländemodellierungen bei ilu gehören: — Modellierung von Rohstoffabbau- und Deponieaufbauplanungen — Volumenberechnungen — Generierung von Profilen — Modellierung von T   errainendgestaltungen — 3D-Visualisierungen — Fotorealistische Visualisierungen Die breite Palette der Einsatzmöglichkeiten der digitalen Geländemodellierung soll auf den folgenden Seiten am Projekt Reussdelta und an zwei Visualisierungsprojekten im Rahmen von Steinbrucherweiterungen aufgezeigt werden.

Abb. 10.21: Studie einer Erdmaterialdeponie als Lärmschutzwall. Das digitale Geländemodell diente auch als Basis für die Berechung der Lärmausbreitung.

187

Aus der Praxis

Reussdelta Die auslaufende Konzession für den unterseeischen Kies- und Sandabbau war Anlass zur Erarbeitung des Landschaftsentwicklungsplanes Reuss­delta von 1983. Der Kiesabbau war zuvor lange Zeit ufernah erfolgt, was landeinwärts zu größeren Ufererosionen und Landverlusten führte. Außerdem wurde dadurch die ursprüngliche Flachwasserzone teilweise zerstört. Die Reusskorrektion in der Mitte des 19. Jahrhunderts hat die Erosionsproblematik noch verschärft. Mit den vor 20 Jahren realisierten erfolgreichen Sanierungsmaßnahmen wurden wieder flussdynamische Deltabildungsprozesse eingeleitet. Gleichzeitig wurden darauf abgestimmte Konzepte für weitere Abb. 10.22 oben: Luftbild Reussdelta, Stand 2006. Abb. 10.23 unten: Ein automatisch aus dem digitalen Geländemodell erzeugtes Profil.

188

Rohstoffentnahmen erarbeitet. Mit umfangreichen Schüttungen von T   unnelausbruchmaterial konnten inzwischen auch wieder größere Flachwasserzonen und Inseln geschaffen werden. Im Zusammenhang mit diesen Projekt wurden Geländemodellierungen auf der Basis von Seegrundvermessungen vielfältig eingesetzt.

ilu AG

Abb. 10.24 oben: Die Seegrundvermessung in Form von Höhenlinien. Abb. 10.25 unten: Die Höhenlinien mit integrierter Abbausohle.

189

Aus der Praxis

Abb. 10.26 oben: Das Differenzmodell mit den Abbaumächtigkeiten. Abb. 10.27 unten: Die Karte mit den Neigungsklassen entstand auf der Basis des DTM.

190

ilu AG

Abb. 10.28 oben: 3D-Seegrunddarstellung vom Gebiet des Reussdeltas, Zustand 1843. Abb. 10.29 Mitte: 3D-Seegrunddarstellung vom Gebiet des Reussdeltas, Zustand 1987. Abb. 10.30 unten: 3D-Seegrunddarstellung vom Gebiet des Reussdeltas mit Projekt Seeschüttung, Zustand 1993.

191

Aus der Praxis

192

xx

Abb. 10.31: Visualisierung vom Gebiet des Reussdeltas, Zustand 2005.

193

Aus der Praxis

3D-Visualisierung Steinbruch Netstal

Abb. 10.32 oben: 3D-Visuali­ sierung der Erweiterung des Steinbruchs Netstal (Kalkfabrik Netstal AG) aus der Sicht des vorgegebenen Fotostandortes. Das Foto zeigt die Ist-Situation. Abb. 10.33 Mitte: Abbauzustand (Rechteck mit dunkleren Höhenlinien) integriert in das schweizerische, digitale Höhenmodell 1:25 000 (DHM25). Abb. 10.34 unten: Visualisierung einer möglichen Endgestaltung auf Basis des DTM.

194

ilu AG

Fotomontage Steinbruch Zingel

Abb. 10.35 oben: Visualisierungsstudie für die Erweiterung Steinbruch Zingel, Firma KIBAG Kies Seewen. Das digitale Geländemodell einer möglichen Endgestaltung aus Sicht des Fotostandortes als Grundlage für eine foto­ realistische Retouchierung. Abb. 10.36 mitte: Das Foto zeigt die Ist-Situation. Abb. 10.37 unten: Visualisierung einer möglichen Endgestaltung auf Basis des DTM.

195

Anhang

Übungen zur Geländemodellierung Die Übungen zur Geländemodellierung entwickelte Prof. Sadik C. Artunc, FASLA. Er ist seit Januar 2007 Leiter der Abteilung Landschaftsarchitektur an der Mississippi State University (MSU). Vorher unterrichtete Artunc an der Schule für Landschaftsarchitektur der Louisiana State University. Er ist ein in den USA lizenzierter Landschaftsarchitekt, mit Ausbildung als Forstingenieur (Universität Istanbul) und Master of Landscape Architecture (University of Michigan). Die Lizenz zum Landschaftsarchitekten erhält man in den USA nur nach erfolgreicher T   eilnahme an einer Prüfung, die aus mehreren T   eilen besteht. Kenntnisse zur Geländemodellierung werden dabei in einem eigenen T   eil geprüft. Professor Artunc war von 1984 bis 1997 Mitglied des Komitees für die Lizenzprüfungen (LARE) des Council of Landscape Architecture Registration Boards (CLARB). Während dieser Zeit erstellte er über 1500 Prüfungsfragen für die schriftlichen und grafischen T   eile der Lizenzprüfung. Derzeit führt er als Vorsitzender des LARE Komitees der American Society of Landscape Architects in den gesamten USA Workshops zu Prüfungsvorbereitungen durch. Gebäude mit Zufahrt Aufgabe: Erstellen Sie eine Geländemodellierung für das Gebäude und die Zufahrt. Bedingungen: — Das Wasser von der Dachfläche und dem Belag muss auf dem Gelände versickern bzw. kann in den Graben entlang der Straße geführt werden. Ein Betonrohr, mit einer minimalen Scheitelüberdeckung von 50 cm führt das Grabenwasser unter der Zufahrt ab. — Kastenrinnen auf der Zufahrt fassen das Wasser und leiten es direkt auf das Gelände. — Der Zugang zum Gebäude ist stufenlos. — Der maximale Böschungswinkel beträgt 2:3.

196

— Vorgaben für den Graben: Sohlenbreite 1,5 m, minimales Gefälle entlang der Mittelachse 1%. — Die bestehenden Bäume müssen geschützt werden. Es gilt der Schutzbereich = Kronentraufe + 1,50 m. — Darstellung als Höhenlinienplan mit 1-Meter-Intervall. — Angabe von Höhenpunkten und Gefällen an allen wichtigen Stellen. Anmerkungen zur Übung: Wegen des kleinen Maßstabs handelt es sich um eine konzeptionelle Modellierung. Annahmen zum Grabenscheitel sind selbstständig zu treffen.

Rampen Aufgabe: Das Alterswohnheim soll mit behindertengerechten Rampen und einem direkten Weg mit zwei T   reppenanlagen erschlossen werden. Bedingungen: — Das Regenwasser der Dachfläche und Beläge muss in den See im Süden ablaufen. — Kastenrinnen sammeln das Wasser auf dem Belag und führen es seitlich auf das Gelände. — Maximales Gefälle der Rampen 6%. — Die Grabensohle ist gestrichelt dargestellt. — Maximales Böschungsgefälle 1:3. — Das Höhenlinienintervall beträgt 0,5 m. Höhenpunktangaben an allen wichtigen Stellen. — Der Schacht auf der mittleren Fläche sammelt das Wasser. Eine Leitung führt das gesammelte Wasser unterirdisch zum See.

Abb. 11.1 links: T   aschenrechner, Lineal oder besser noch Dreikant, Bleistift und Radiergummi gehören zum Handwerkszeug der analogen, planerischen Geländemodellierung. Abb. 11.2 rechts: HSR Studierende am Geländemodellieren.

197

Anhang

Lärmschutzwall Aufgabe: Eine Aussichtsplattform (schraffierte Fläche) soll mit einem Weg erschlossen werden. Ein zu modellierender Erdwall schützt den Platz vor dem Lärm der, im Westen liegenden Schnellstraße (außerhalb des Plans) und trennt den Bereich visuell vom Parkplatz ab. Bedingungen: — Der Erdwall darf maximal 4 m hoch sein. — Das Regenwasser des Weges muss seitlich versickern. — Maximales Böschungsgefälle 1:3. — Darstellung als Höhenlinienplan mit 1-Meter-Intervall.

Tennisplatz Aufgabe: Der T   ennisplatz mit Gebäude und Besucherterrassen soll in das Gelände eingepasst werden. Bedingungen: — Das Belagswasser muss in zwei Gräben ablaufen. — Kastenrinnen sammeln das Wasser auf dem Belag. — Die angegebenen Gefälle auf den Belägen sind einzuhalten. — Maximales Böschungsgefälle 1:3. — Darstellung als Höhenlinienplan mit 1-Meter-Intervall.

Parkplatz Aufgabe: Ein Parkplatz entlang einer vorhandenen Straße soll modelliert werden. Bedingungen: — Der Parkplatz ist mit einem 10 cm breiten Randstein eingefasst. — Ein Schlammsammler sammelt das Wasser auf dem Parkplatz, danach wird es über unterirdische Leitungen in den seitlichen Graben geführt. — Die angegebenen Gefälle sind einzuhalten. — Das Höhenlinienintervall beträgt 0,5 m

198

Übungen

Reihenhäuser Aufgabe: Das Wasser der Dach- und Belagsflächen soll auf dem Grundstück versickern oder in die südliche gelegene Wasserfläche laufen.

Abb. 11.3 links: Für die professionelle, digitale Geländemodellierung eignet   iefbauprogramm sich das T Civil 3D sehr gut. Studentenlizenzen sind unter ‹students. autodesk.com› erhältlich.

Bedingungen: — Folgende minimale und maximale Gefälle müssen bei der Geländemodellierung eingehalten werden: – Zufahrt 1–5% – Grabenlängsachse 2–10% – Böschungsneigung 2–33% — Das Wasser der Beläge darf nicht auf die öffentliche Straße laufen. — Darstellung als Höhenlinienplan mit 1-Meter-Intervall.

Abb. 11.4 rechts: Nach dem ersten Semester mit vielen analogen Geländeübungen, setzen die HSR-Studierenden ihren Notebook und das   iefbauprogramm Civil CAD T 3D für den Höhen-, Absteckund Entwässerungsplan im Rahmen der Projektarbeit im 2. Semester ein.

199

Anhang

200

Übungen

201

Anhang

202

Übungen

203

Anhang

204

Übungen

205

Anhang

206

Übungen

207

Anhang

208

Übungen

209

Anhang

210

Übungen

211

Anhang

Glossar A – Z

Abflussbeiwert

Auflockerung

Wert, der die Beschaffenheit der beregneten Flä-

Volumenveränderung des Bodens beim Lösen

che und die daraus resultierende Abflussverzö-

aus dem gewachsenen Zustand.

gerung berücksichtigt.

Auftrag

Absteckung

Neigung, die entsteht, wenn der Grundriss über

Lokalisierung von Bauwerken auf der Baustelle

die bestehende Geländelinie fällt. Verglichen

in der Horizontalen.

mit der bestehenden Geländelinie wird sie Auf-

Abtrag

trag genannt, weil Material aufgetragen werden

Neigung, die entsteht, wenn der Grundriss un-

muss, um das Gelände beim Bau aufzufüllen.

ter die bestehende Geländelinie fällt. Die entste-

Azimut

hende Neigung (verglichen mit der bestehenden

Ein Winkel, der im Uhrzeigersinn von einem Re-

Geländelinie) wird «Abtrag» genannt, weil das

ferenzmeridian ausgemessen wird. Wird auch

bestehende Gelände beim Bau abgetragen (ent-

als «Nordazimut» bezeichnet. Er kann zwischen

fernt) werden muss.

0 und 360 Grad liegen. Ein negativer Azimut wird

Achse

in einen Wert im Uhrzeigersinn umgewandelt.

Eine Reihe von 2D-Koordinaten (Hochwerte und Rechtswerte), die durch Linien, Bogen oder Überbogen miteinander verbunden sind und

Berme

Elemente wie z.B. Mittellinien, Ränder von Fahr-

Eine Berme ist eine stufenartige Unterteilung

bahnbelägen, Gehwege oder Grunderwerbsli-

der Böschung.

nien darstellen können.

Bodenfeuchte

Achsenabsteckung

Wasser im Boden, das in den mittleren und fei-

Prozess, bei dem an Festpunkten in einem zu

nen Poren kapillar gebunden ist.

erschließenden Gebiet Absteckungen im Boden

Bodengefüge

platziert werden.

Räumliche Anordnung der mineralischen und

ASCII

organischen Bodenbestandteile mit unterschied-

American Standard Code for Information Inter-

lich großen und geformten Hohlräumen (welche

change.

Wasser oder Bodenluft enthalten).

ASCII Grid Format

Bodenskelett

Ein Rasterformt, bei dem jedes Pixel ein Höhen-

Anteil mineralischer Bodenbestandteile mit Korn-

attribut besitzt.

größen größer als 2 Millimeter im Durchmesser (Steine, Kies).

212

Glossar

Bodenverdichtungen

einem Längs- oder Querprofilplan zugeordnet

Irreversible Veränderungen der Bodenstruktur

ist. Das Datenband enthält Beschriftungen für

durch Druckbelastungen mit Verlust von groben

den Höhenplan bzw. den Querprofilplan sowie

Poren, Zerstörung oder Unterbrechungen des

für die übergeordnete Achse. Einige häufig ver-

Hohlraumsystems.

wendete Beschriftungen sind Höhendaten, Sta-

Böschung

tionspunkte und Abtrags-/Auftragstiefen.

Gelände mit einer durch Abtrag oder Anschüt-

Delauny T   riangulation

tung geschaffenen geneigten Geländeoberflä-

Bei der Delaunay Dreiecksvermaschung befindet

che.

sich kein anderer Punkt innerhalb des Kreises,

Böschungsfuß

der von den Scheitelpunkten eines beliebigen

Linie, auf der Abtrag und Auftrag im betref-

Dreiecks definiert wird.

fenden Arbeitsbereich gleich null sind. Bei Ver-

DGM – DTM – DEM

schneidungsobjekten stellt dies die Ziellinie

Digitales Geländemodell – Digital T   errain Model

dar, die durch Verschneidung eines bestimmten

– Digital Elevation Model. Digitale Speicherung

DGM, eines Abstands oder einer Höhe erzeugt

der Höhendaten eines Geländes in Form eines

wurde.

unregelmäßigen Dreiecksnetzes (TIN).

Bruchkante

DHM-Basismodell

Linie, die Daten verbindet, welche ein be-

Digitales Höhenmodell – das Basismodell be-

stimmtes DGM-Element darstellen, wie bei-

steht aus digitalisierten Höhenkurven und -ko-

spielsweise eine Bergrückenlinie, die Kanten

ten, alpinen Hauptbruchkanten als Polylinien

eines Fahrbahnbelags, der Fuß einer Neigung,

und unregelmäßig verteilten Punkten. Es ist bei

die Mittellinie einer Straße oder die Flusslinie

swisstopo (Bundesamt für Landestopografie)

eines Grabens oder Bachlaufs.

für die Schweiz erhältlich. In Deutschland und

Buschlage

Österreich sind die Landesvermessungsämter

Ingenieurbiologische Hangsicherungstechnik.

dafür verantwortlich. DHM-Matrixmodell Das DHM-Matrixmodell wurde aus dem DHM-

CAD

Basismodell interpoliert, besitzt eine Standard-

Computer Aided Design.

Maschenweite 25 Metern und eine regelmäßige

CAM

Punktverteilung.

Computer Aided Manufacturing.

Digitalisieren

COGO

Übersetzung eines analogen Signals in digitale

Kurzform für «Koordinatengeometrie» (engl. Co-

Daten, z.B. durch das Scannen eines Bildes.

ordinate Geometry).

DOM



Digitales Oberflächen-Modell. Das DOM bildet die Erdoberfläche mit Bewuchs und Bebauung

Damm

ab.

Bei einem Damm handelt es sich um eine Auf-

Drainage

schüttung. Der Damm besteht aus der Damm-

Entwässerungseinrichtung im Bodenaufbau.

krone und einer beidseitigen Böschung mit ei-

Draufsicht

ner bestimmten Neigung.

Die Ansicht auf ein Gebiet in gerader Linie von

Datenband

einer erhöhten Position aus.

Grafischer Rahmen in der Straßenplanung, der

213

Anhang

DXF-Dateien

Geländeform

Data Exchange Format. Entspricht dem Auto-

Reliefgestalt mit bestimmten Neigungen, z.B.

CAD-Original-Format DWG als ASCII-Datensatz.

gleichmäßig geneigt 30 bis 35 Prozent.

Das DXF-Format ist KEIN Standard und ändert

Geländemodellierung

sich mit jeder neuen Version von AutoCAD.

Künstliche

Umgestaltung

des

Geländes

durch Ab- und/oder Auftrag von Boden und Unter­grundmaterial.

Die

Begriffe

Gelände-

Ebenheit

modellierung, Geländeänderung, Gelände­ver­

Messung der Abweichung unter einer 4-Meter-

änderung, T   errainveränderung, werden gleich-

Latte.

bedeutend gebraucht.

Einfacher Übergangsbogen

Geotechnik

Ein Übergangsbogen, bei dem das eine Ende

Die Geotechnik fasst die Einzeldisziplinen des

mit dem großen Radius einen unendlichen Ra-

Bauingenieurwesens zusammen, die sich mit

dius und das Ende mit dem kleinen Radius einen

der Gründung von Bauwerken im Untergrund

endlichen Radius aufweist. Sie erzielen so einen

befassen (Erd- und Grundbau, Bodenmechanik,

nahtlosen Übergang von einer T   angente (Ende

Fels- und T   unnelbau etc.).

mit unendlichem Radius) zu einem Bogen (Ende

Geotextilien

mit endlichem Radius).

Polymere Werkstoffe bilden die Basis für Geo-

Einschnitt

kunststoffe. Sie werden zu verschiedenen Pro-

Abtragsböschung.

dukten wie Geotextilien verarbeitet.

Erosion

GPS

Abtragung von Feinerde durch Wasser oder

Global Positioning System.

Wind, häufig infolge menschlichen Wirkens.



Hochwert Feinerde

Eine lineare Entfernung nördlich von der Ost/

Mineralische Bodenbestandteile mit Korngrö-

West-Linie, deren Position auf einer Achse liegt,

ßendurchmesser kleiner als 2 Millimeter.

die durch den Ursprung eines Rasters verläuft.

Feldbuch

Sie entspricht der y-Koordinate in einem karte-

Dauerhafte, detaillierte Aufzeichnung, die ein

sischen Koordinatensystem.

Land­vermesser für alle im Gelände erfassten Be­

Hofablauf

obachtungen erstellt.

Dieser Ablauf nimmt das Wasser punktartig auf,

Filterschicht

er wird für kleinere, gepflasterete Flächen einge-

Schicht, die den T   ransport von Bodenbestandtei-

setzt.

len in darüber- oder darunterliegende Schichten

Höhe

verhindert, z.B. Geokunststoff, Kies.

Die vertikale Entfernung zwischen einer Bezugs-

Fundationsschicht

höhe und einem Punkt oder Objekt auf der Erd­

Schicht für die Lastverteilung auf den Unterbau.

oberfläche. Es wird im Allgemeinen davon ausgegangen, dass sich die Bezugshöhe auf Höhe des Meeresspiegels befindet. Die Höhe ent-

Gabionen

spricht der z-Koordinate in einem kartesischen

Mit Steinen gefüllte Drahtkäfige.

Koordinatensystem.

214

Glossar

Höhenlinie

merklich, die sehr kleine Körner enthalten, wie

Linie, die Punkte mit dem gleichen Höhenwert

z.B. T   on und Schluff. Die Kohäsion sorgt im Bo-

oder mit einem Wert im Verhältnis zu einer be-

den oder im feinkörnigen Lockergestein für den

stimmten Referenzbezugshöhe verbindet.

inneren Zusammenhalt der einzelnen T   eilchen

Höhenplan (Straßenbau)

untereinander.» (de.wikipedia.org/wiki/Kohäsion

Objekt, das zur graphischen Darstellung der

Bodenmechanik, de.wikipedia.org, 2007)

Längsschnitt-Datenobjekte in einer Zeichnung

Koordinaten

dient. Ein Höhenplan ist im Wesentlichen ein

Zur Orientierung im Raum wird ein Koordinaten-

Diagramm mit zwei Hauptachsen: Die x-Achse

system verwendet. Es beschreibt durch Angabe

gibt die horizontale Entfernung entlang der re-

von x-, y-, und z-Wert die Lage eines Punktes im

ferenzierten Achse (oder eines anderen linearen

Raum.

Elements) an, die y-Achse gibt die Höhe an. Hö-

Körnung

henplan-Objekte können auch Rasteranzeige-

Zusammensetzung der mineralischen Boden-

komponenten und Datenbänder enthalten.

substanz aus unterschiedlichen Korngrößen

Höhenpunkt

(Steine, Sand, Schluff oder Silt und T   on).

Punkt, der eine Höhenänderung kennzeichnet,

Kronentraufe

die horizontale Geometrie jedoch nicht unter-

Vertikale Verlängerung der Baumkronenaußen-

bricht.

seite.

Humus



Gesamtheit der abgestorbenen organischen Bodensubstanz, mehr oder weniger umgewandelt.

Landschaftsmodelle Landschaftsmodelle geben die Objekte der Landschaft im flexiblen Vektorformat wieder. Sie

Interpolation

bestehen aus thematischen Ebenen (z.B. ein Ver-

Der Prozess zur Bestimmung der Lage eines Hö-

kehrsnetz). Jede Ebene umfasst georeferenzierte

henpunktes, basierend auf zwei lagemäßig be-

punkt-, linien- oder flächenförmige Objekte. Je-

kannten Höhenpunkten.

des Objekt enthält Attribute und Beziehungen (Topologie). LandXML

Kies

Dieses Format bildet die T   opologie eines T   IN in

Mineralischer Bodenbestandteil mit Korndurch-

einer Knoten- und Elementliste ab. Das Format

messer 2–63 Millimeter.

ist als Schnittstelle für T   IN optimal, da auch alle

Klothoide, Übergangsbogen

Bruchkanteninformationen

Ein Übergangsbogen, dessen Krümmung eine

LandXML ist ein offenes OpenSource-Format

lineare Funktion seiner Länge ist. Dies bewirkt,

und wird inzwischen von vielen GIS-Produkten

dass der Krümmungsgrad am Berührungspunkt

und -Herstellern unterstützt.

mit der T   angente gleich null ist und dann so an-

Längsschnitt

steigt, dass er dem des angrenzenden Bogens

Ein Objekt, das Höhendaten entlang einer Achse

entspricht.

oder einer anderen Linie aufweist.

erhalten

bleiben.

Kohäsion «Unter Kohäsion, auch Haftfestigkeit versteht die Bodenmechanik die zusammenhaltenden Kräfte in bindigen Böden. Sie ist nur bei Böden

215

Anhang

ME-Wert

chen hinsichtlich Wasser-, Nährstoffhaushalt

Messeinheit für Plattendruckversuch.

und T   ragfähigkeit. Rechtswert Eine lineare Entfernung östlich von der Nord/

Neigung (Prozent)

Süd-Linie, deren Position auf einer Achse liegt,

Eine Methode zur Angabe der Geländeneigung,

die durch den Ursprung eines Rasters verläuft.

bei der der Höhenunterschied prozentual zur

Der Rechtswert entspricht der x-Koordinate in

zurückgelegten horizontalen Entfernung ange-

einem kartesischen Koordinatensystem.

geben wird. Steigt die Geländehöhe beispiels-

Rohplanie

weise über einen horizontalen Abstand von fünf

Gestaltung des Geländeverlaufs mit Unter-

Einheiten um eine lineare Einheit, beträgt die

grundmaterial.

Neigung 20 Prozent. Neigung (Verhältnis) Ein Verfahren zur Angabe der Oberflächennei-

Sand

gung als Verhältnis. Dabei wird der horizontale

Mineralischer Bodenbestandteil mit Korndurch-

Abstand angegeben, bei dem sich die Höhe um

messer 0,06–2,0 Millimeter.

eine lineare Einheit ändert. Wenn sich das Ge-

Saugspannung

lände beispielsweise über einen horizontalen

Kraft, mit der Bodenwasser in Poren festgehal-

Abstand von 15 linearen Einheiten um 3 Ein-

ten wird (v.a. Kapillarkraft).

heiten hebt, beträgt die Neigung 5:1.

Schlammsammler



Abscheideanlage mit Geruchverschluss, welche in der Grundstücksentwässerung dem Rückhalt

Oberbau

und der Entnahme unerwünschter Stoffe, z.B.

Gesamtheit der Schichten über dem Unter-

Sand, Kies, Schwimmstoffe, dient.

grund, welche die Lasten des Verkehrs tragen

Schotter

und verteilen. Der Oberbau kann aus mehreren

Gebrochene Gesteinskörner mit einer Körnung

Schichten bestehen, z.B. Filterschicht, Funda­

von 3–22 Millimeter.

tionsschicht, T   ragschicht und Deckschicht.

Sickerleitung

Oberboden

Erdverlegte Leitung zur Sammlung und Ablei-

Belebter, humusreicher, dunkel gefärbter und

tung von Hang- und Sickerwasser.

meist intensiv durchwurzelter Boden.

Sickerschicht Schicht zur Abführung von Wasser. Stationierung

ph-Wert

Die Beschriftung, die angibt, welcher Punkt ent-

Maßzahl für die Säurekonzentration in Lösungen

lang der Referenzbasislinie gemeint ist.

(z.B. Bodenwasser).

Staunässe

Planum

Vernässung durch Niederschlagswasser infolge

Planierte und verdichtete Oberfläche des Unter-

schlecht durchlässiger Bodenschichten.

baus. Tangente Rasentragschicht

Ein gerades Liniensegment, das einen T   eil einer

Spezielle Vegetationstragschicht für Rasenflä-

Achse und eines Längsschnitts bildet. Entfer-

216

Glossar

nungen zwischen T   angenten werden als hori-

Wasser in zwei unterschiedliche Richtungen ab-

zontale Entfernung zwischen den beiden End-

fließt. Liegt der Grenzverlauf der Wasserscheide

punkten gemessen.

auf der T   alsohle, spricht man von einer T   alwasser-

Tensiometer

scheide.» ‹de.wikipedia.org/wiki/Wasser­scheide›

Mit einem Manometer ausgerüstetes Messgerät

‹de.wikipedia.org, 2007›

zur Bestimmung der Saugspannung im Boden. Meistens fest an einem Ort installiert. Terrainveränderung

Zusammengesetzter Übergangsbogen

Siehe Geländemodellierung.

Ein Übergangsbogen, der einen nahtlosen Über-

TIN

gang zwischen zwei benachbarten Bögen mit

Trianguliertes irreguläres Netzwerk. Es werden

unterschiedlichem Radius und gleicher Krüm-

jeweils die am nächsten zueinander liegenden

mungsrichtung ermöglicht. Der Übergangsbo-

Punkte zu unregelmäßigen Dreiecken vereint;

gen weist an jedem Ende/jeder Seite einen end-

die dadurch entstehenden Flächen bilden ein

lichen Radius auf.

Geländemodell. Tragschicht Gesamtheit des Oberbaus bei Belägen mit Ausnahme der Deckschicht.

Untergrund Schicht aus Untergrundmaterial.

Vegetationstragschicht Durchwurzelbarer Boden aus einer oder mehreren Schichten, z.B. Unterboden, Oberboden. Vektorgraphik Abspeicherung graphischer Daten auf der Basis der Koordinaten einzelner Punkte beziehungsweise von Strecken oder geometrischer Kurven.

Wanne In einem Längsschnitt eine Ausrundung auf dem Grund eines T   als oder einer ähnlichen Örtlichkeit, wo die Neigung vor dem Bogen kleiner ist als die danach. In einem Wannenbogen liegt der vertikale Schnittpunkt (TS) für die T   angenten unterhalb des Bogens. Wasserscheiden «Meist stellt sich eine Wasserscheide als Höhenzug dar, sog. Kammwasserscheide, bei dem das

217

Literatur / Quellen

Andrews, John / Bostwick, T   odd (2000): Desert

informationssysteme. Wichmann Verlag, Heidel-

Famers at the River’s Edge. T   he Hohokam and

berg.

Pueblo Grande. Pueblo Grande Museum and Archaeological Park, Phoenix, Arizona.

Eidenbenz, Mathias (2001): T   echnologie aus der Froschperspektive. In: T   ec21, 15/2001, Zürich,

Baukader Schweiz, Hrsg. (2006): T   aschenbuch

S. 7–12 .

für Bauführer und Poliere, Baukader Schweiz,

Ervin, Stephen / Hasbrouck Hope (2001): Land-

Olten.

scape Modeling. Digital T   echniques for Land­

Beier, Harm-Eckart / Niesel, Alfred / Pätzold, Hei-

scape Visualization, McGraw-Hill, New York.

ner (2003): Lehr -T   aschenbuch für den Garten-, Landschafts- und Sportplatzbau. Ulmer Verlag,

FaBo, Fachstelle Bodenschutz, Kanton Zürich,

Stuttgart.

Hrsg. (2003): Rekultivierung von Böden. Erläu-

Bishop, Ian / Lange, Eckart (2005): Visualiza-

terungen zu den Richtlinien für Bodenrekultivie-

tion in Landscape and Environmental Planning. 

rungen. ‹fabo.zh.ch›

Taylor & Francis, London.

FGSV Forschungsgesellschaft für Straßen- und

Buhmann, Erich / Paar, Philip / Bishop, Ian /

Verkehrswesen (2003): Merkblatt über Stützkons­

Lange, Eckart (2005): T   rends in Real-Time Land­

truktionen aus Betonelementen, Blockschich-

scape Visualization and Participation. Proceed­

tungen und Gabionen.

ings at Anhalt University of Applied Sciences,

FLL

Wichmann Verlag, Heidelberg.

wicklung und Landschaftsbau E. V. (1998): Emp-

Buhmann, Erich / Ervin, Stephen (2003): T   rends

fehlungen zur Begrünung von Problemflächen,

in Landscape Modeling. Proceedings at Anhalt

Bonn.

University of Applied Sciences, Wichmann Ver-

Florineth, Florin (2004): Pflanzen statt Beton.

lag, Heidelberg.

Handbuch zur Ingenieurbiologie und Vegeta­

Bürgi, Andreas (2007): Relief der Urschweiz. Ver-

tionstechnik, Patzer Verlag, Berlin.

Forschungsgesellschaft

Landschaftsent-

lag Neue Zürcher Zeitung, Zürich. Grzimek, Günther (1993): «Olympische ParkCarter, George / Goode Patrick / Laurie Kedrun

Ideen» in: Garten + Landschaft. Zeitschrift für

(1982): Humphry Repton Landscape Gardener

Landschaftsarchitektur, Heft 9/1993, Callwey,

1752–1818. Sainsbury Centre for Visual Arts Pub-

München, S. 31–35.

lication, Sainsbury.

Grzimek, Günther (1984): «Parks und Gärten. Mit

Coors, Volker / Zipf, Alexander (2005): 3D-Geo-

Grün gegen die Versteinerung» in: Naturraum

218

Literatur / Quellen

Menschenlandschaft. Hrsg. v. Peter K. Köhler,

Masser» in: Pückler Pyramiden Panorama. Neue

Meyster, München, S. 59–73.

Beiträge zur Pücklerforschung. Hrsg. v. der Stif-

Grzimek, Günther (1973): Gedanken zur Stadt-

tung Fürst-Pückler-Museum Park und Schloss

und Landschaftsarchitektur seit Friedrich Ludwig

Branitz, Edi­tion Branitz Nr. 4. Cottbus, S. 169–195.

v. Sckell. Reihe der Bayerischen Akademie der Schönen Künste 11, Callwey, München.

Landphair, Harlow / Klatt, Fred (1979): Landscape

Grzimek, Günther (1972): «Spiel und Sport im

Architecture Construction, Elsevier, New York.

Olympiapark München» in: Spiel und Sport in

Lauer, Udo (1996): Fürst Pücklers T   raumpark.

der Stadtlandschaft. Band 9 der Schriftenreihe

Schloss Branitz, Ullstein, Berlin.

der Deutschen Gesellschaft für Gartenkunst und

Loidl, Hans (1990): Objektplanung. Materialien zu

Landschaftspflege, Callwey, München, S. 10–49.

einer Morphologie des Freiraumentwurfs. Skrip-

Gugerli, David, Hrsg. (1999): Vermessene Land-

tum zur Lehrveranstaltung «Objektplanung», T  U

schaften. Kulturgeschichte und technische Pra-

Berlin, S. 34.

xis im 19. und 20. Jahrhundert, Chronos Verlag

Lynch, Kevin (1962): Site Planning, the M.I.T.

Zürich.

Press, Cambridge, Massachussetts.

Harley, J.B. / Woodward, D., Hrsg. (1987): History

Mach, Rüdiger, Petschek, Peter (2006): Visualisie-

of Cartography, Volume I, Cartography in the

rung digitaler Gelände- und Landschaftsdaten,

Prehistoric, Ancient and Medieval Europe and

Springer Verlag, Berlin Heidelberg.

the Mediterranean. University of Chicago Press,

Mader, Günther (1999): Gartenkunst des 20.

Chicago.

Jahrhunderts. Garten und Landschaftsarchitek-

Henz, L. (1856): Praktische Anleitungen zum Erd-

tur in Deutschland, Deutsche Verlags-Anstalt

bau, Verlag von Ernst & Korn, Berlin.

DVA, Stuttgart, S. 158–163.

Henz, T   homas (1984): Gestaltung Städtischer

Margolis, Liat / Robinson, Alexander (2007): Liv-

Freiräume, Patzer Verlag, Berlin.

ing Systems, Birkhäuser Verlag, Basel, Boston, Berlin.

Imhof, Eduard (1968): Gelände und Karten,

Miller, C.L. / Laflamme, R.A. (1958): «The Digital

Eugen Rentsch Verlag, Zürich.

Terrain Model -Theory & Application» in: Photo-

Imhof, Eduard (1965): Kartographische Gelände-

grammetric Engineering, Vol. XXIV, No. 3, June

darstellung, Walter De Gruyter & Co., Berlin.

1958. T   he American Society of Photogrammetry.

Jencks, Charles (2005): Im Kosmos des Charles

Neumann, Siegfried (1999): «Die Begräbnisstät-

Jencks. ZDF, DVD Serie, Neue Gartenkunst,

ten im Branitzer Park» in: Pückler Pyramiden

Mainz.

Panorama. Neue Beiträge zur Pücklerforschung. Hrsg. v. der Stiftung Fürst-Pückler-Museum Park

Kassler, Elizabeth (1964): Modern gardens and

und Schloss Branitz, Edition Branitz Nr. 4. Cott-

the landscape, the Museum of Modern Art, New

bus, S. 7–18.

York. Knaupe, Werner (1975): Erdbau, Bertelsmann

Petschek, Peter / Lange, Eckart (2003): Planung

Verlag, Düsseldorf.

des öffentlichen Raumes – der Einsatz von neu-

Kohlschmidt, Siegfried (1999): «Der Fürst und

en Medien und 3D Visualisierungen am Beispiel

sein Geheimsekretär. Spurensuche im Brief-

des Entwicklungsgebietes Zürich-Leutschenbach

wechsel Fürst Pückler und Wilhelm Heinrich

(KTI Forschungsprojekt, Projektbericht). Erhält-

219

Anhang

lich unter: ‹ilf.hsr.ch/fileadmin/user_upload/ilf.hsr.

Tietze, Christian (1999): «Pyramiden in Branden-

ch/4_Projekte/Projektbericht.pdf›.

burg» in: Pückler Pyramiden Panorama. Neue

Pückler-Muskau, Hermann Fürst von (1988): An-

Beiträge zur Pücklerforschung. Hrsg. v. der Stif-

deutungen über Landschaftsgärtnerei verbun-

tung Fürst-Pückler-Museum Park und Schloss

den mit der Beschreibung ihrer praktischen An-

Branitz, Edition Branitz Nr. 4. Cottbus, S. 19–40.

wendung in Muskau. Hrsg. v. Günther J. Vaupel.

Treib, Marc, Herman, Ron (1980): A Guide to the

Insel Verlag, Frankfurt a. M.

Gardens of Kyoto, Shufunotomo Company, T   o-



kyo.

Richter, Dietrich / Heindel, Manfred (2004): Straßen- und T   iefbau, T   eubner Verlag, Wiesbaden.

Untermann, Richard (1973): Grade Easy, Land-

Rüegger, Rudolf / Hufenus, Rudolf (2003): Bauen

scape Architecture Foundation, Washington D. C.

mit Geokunststoffen, SVG Schweizerischer Verband für Geokunststoffe, St. Gallen.

Weilacher, Udo (2001): Visionäre Gärten. Die modernen Landschaften von Ernst Cramer, Birkhäu-

Schäfer, Anne (1999): «Bleyers Arbeiten im Bra-

ser Verlag, Basel, Boston, Berlin.

nitzer Park» in: Pückler Pyramiden Panorama.

Westort, Caroline (2001): Digital Earth Moving.

Neue Beiträge zur Pücklerforschung. Hrsg. v.

First International Symposium, DEM 2001, Man-

der Stiftung Fürst-Pückler-Museum Park und

no, Switzerland, September 2001, Proceedings,

Schloss Branitz, Edition Branitz Nr. 4. Cottbus,

Springer, Heidelberg.

S. 129–142.

Wilhelmy, Herbert (1972): Kartographie in Stich-

Schatz, Rudolf / Lehr, Richard (1970): Feldmes-

worten. II Karteninhalt und Kartenwerke, Verlag

sen im Garten- und Landschaftsbau, Paul Parey

Ferdinand Hirt, Kiel.

Verlag, Berlin. Schilling, Alexander (2007): Modellbau, Birkhäu-

Zeh, Helgard (2007): Ingenieurbiologie. Hand-

ser Verlag, Basel, Boston, Berlin.

buch Bautypen, VDF Hochschulverlag ETHZ,

Schlüter, Uwe (1996): Pflanze als Baustoff, Patzer

Zürich.

Verlag, Berlin, Hannover. Schulz, Georg (1995): Lexikon zur Bestimmung der Geländeform in Karten, Berliner geographische Studien, Bd. 28, Berlin. Sckell, Friedrich Ludwig von (1825): Beiträge zur bildenden Gartenkunst für angehende Gartenkünstler und Gartenliebhaber, Werner’sche Verlagsgesellschaft, Worms. Neuauflage 1982. Sckell, Friedrich Ludwig von (1818): Beiträge zur bildenden Gartenkunst für angehende Gartenkünstler und Gartenliebhaber, Joseph Lindauer Verlag, München. Strom, Steven / Nathan, Kurt (1998): Site engineering for landscape architects, Wiley, New York.

220

Abbildungs- und T   abellenverzeichnis

Abbildungen Albanese & Lutzke, Albanese Paul: 9.14

Rehau AG: 6.13

Archiv für Schweizer Landschaftsarchitektur

RIBA Library Drawings Collection: 9.1

SLA, Rapperswil, Nachlass Ernst Cramer: 3.29,

RSI GmbH: 7.28

3.30, 3.31, 3.32, 3.33, 3.34, 3.35

Rutishauser Landschaftsarchitekten: 5.1

asp Landschaftsarchitekten / Neuenschwander:

Schildwächter Ingenieure: 7.32

2.4 Irchelpark, Universität Zürich-Irchel

Städtische Sammlungen Cottbus, Stadtarchiv:

Bolliger Peter, Prof: 4.2, 4.3

3.20

Burkart Hans-Peter: 4.1, 5.55, 5.56, 5.57, 5.58,

Stiftung Fürst-Pückler-Museum Park und Schloss

5.59, 5.60

Branitz: 3.23, 3.24, 3.25

Cavigelli GaLaBau: 6.15, 6.18

Südwestdeutsches Archiv für Architektur und

C-Technik Software GmbH, Pook Michael: 7.23

Ingenieurbau, Universität Karlsruhe, Werkarchiv

Deponie T   üfentobel, St. Gallen: 7.25

Günter Behnisch & Partner: 3.40, 3.41, 3.42,

ETH-Bibliothek Zürich, Sammlung Alte Drucke:

3.43, 3.44

3.21, 3.22, 9.5

Südwestdeutsches Archiv für Architektur und

Fluss Michael: 2.5, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.12,

Ingenieurbau, Universität Karlsruhe, Werkarchiv

6.14, 6.16, 6.17, 6.20

Günter Behnisch & Partner, Kandzia Christian:

Geitz + Partner, Freie Garten- und Landschafts­

3.39, 3.45, 3.46, 3.47

architekten, Stuttgart: 8.10, 8.11, 8.12, 8.24

swisstopo: 3.4 Dufour-Kartenausschnitt, repro-

Gletschergarten Luzern: 7.22

duziert mit Bewilligung von swisstopo. 3.8 Tür-

Harradine Golf: 3.9, 10.1, 10.2, 10.3, 10.4

lersee (BA071439), reproduziert mit Bewilligung

Henz L.: 3.21, 3.22

von swisstopo.

Ian White Associates, Landscape Architects &

SYTEC, Sacchetti T   oni: 8.21, 8.22, 8.23, 8.28,

Planners, Stirling, UK: 3.52, 3.53, 3.54, 3.55,

8.29

3.56, 3.57

Toller Unternehmungen AG. Garten, Strassen-

ilu AG Ingenieure Landschaftsarchitekten Um-

und T   iefbau, Eschenbach: 9.18 bis 9.34

weltfachleute, Uster: 10.19 bis 10.37

UMS GmbH, Umweltanalytische Mess-Systeme:

Inauen Bruno, Inauen-Koch und KIBAG Uster/

8.3

Zürich: 8.18, 8.19, 8.20

Universitätsbibliothek Heidelberg: 3.2, 3.3

Ingenieurbüro Bünzli AG, Bünzli D.: 9.11 Leica Geosystems, Heerbrugg:

7.5,

7.7,

Universiteitsbibliotheek Utrecht: 3.6, 3.7 De Bo9.2,

ven-Merwede, Nicolaas Cruquius, 1730.

9.47, 9.48

Westrag AG, M. Bamert: 9.44, 9.45, 9.46

Lukas Domeisen AG: 5.82

Zentralbibliothek Zürich:

Maurer Yves, HSR: 1.3, 4.25, 9.35 bis 9.38

nossenschaft von Konrad T   ürst, 1495/1497.

NASA Johnson Space Center: 10.12, Image cour-

ZÜND Systemtechnik AG: 7.24

3.1 Karte der Eidge-

tesy of Earth Sciences and Image Analysis Laboratory, ISS011-E-10319, http://eol.jsc.nasa.gov. Orient Irrigation Services, Heiko Heinig:

8.6,

Alle anderen Abbildungen stammen vom Ver­ fasser.

10.5, 10.6, 10.7, 10.8, 10.9, 10.10, 10.11, 10.13, 10.14, 10.15, 10.16, 10.17, 10.18

Tabellen

Peter Walker and Partners (PWP): 1.2 Pöyry Infra AG, Laager Peter: 8.14, 8.15

Die T   abellen 1 bis 4 stammen vom Verfasser.

221

Fieldwork Landschaftsarchitektur Europa

Stiftung Landscape Architecture Europe (LAE), (Hrsg.) Das Referenzwerk zur aktuellen Szene der europäischen Landschaftsarchitektur Gebunden, 253 S., 381 Farb-, 89 sw-Abb. ISBN 978-3-7643-7507-2

Living Systems Innovative Materialien und Technologien für die Landschaftsarchitektur Liat Margolies, Alexander Robinson

Dieser Band informiert über wichtige Innovationen in der Landschaftsarchitektur und ist eine Inspirationsquelle für engagierte Gestalter. Gebunden, 191 S., 250 Farb-, 81 sw-Abb. ISBN 978-3-7643-7699-4

Birkhäuser Viaduktstrasse 42 CH-4051 Basel

Tel. +41 61 205 07 77 e-mail: [email protected] www.birkhauser.ch