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Einsatz von Mähmaschinen mit schonender Wirkung auf die biologische Vielfalt zur Pflege von Straßenbegleitflächen am Beispiel des Grünpflegekopfs ECO 1200 plus® von MULAG

Biodiversity-preserving mowing machines for the maintenance of roadside areas – The example of the MULAG ECO 1200 plus® mowing head

DOI: 10.19217/NuL2022-09-06 • Manuskripteinreichung: 8.10.2021, Annahme: 7.6.2022

Oliver Betz, Thomas Kimmich, Michael Csader, Frank Spinner und Johannes Steidle

Zusammenfassung

Insektenschonende Mähtechniken können vermutlich einen wichtigen Baustein im Maßnahmenpaket gegen den beobachteten Rückgang von Insekten im Grünland darstellen. In diesem Zusammenhang sollte eine Umstellung hin zur insektenschonenden Bewirtschaftung von Straßenrändern auf Grund deren Größe und möglicher Korridorfunktion als Chance für die Erhaltung und den Schutz von Insekten angesehen werden. In einem randomisierten Freilandexperiment wurde die Wirksamkeit eines insektenschonenden Böschungsmähers mit veränderter (horizontaler statt vertikaler) Luftführung, verringerter Angriffsfläche des Schneidwerks, verkleinertem Bodenkontakt sowie angehobener Schnitthöhe im Vergleich zu einem herkömmlichen Böschungsmäher getestet. Im Ergebnis zeigt sich, dass bei dem insektenschonenden Mähkopf in Abhängigkeit von der taxonomischen Gruppe die Verluste bei Spinnen und Insekten vollständig aufgehoben sind oder um 20 % geringer ausfallen als beim Standardmähwerk. Die Ergebnisse verweisen auf ein hohes technisches Innovationspotenzial bei Böschungsmähmaschinen, mit dem mahdbedingte Insektenverluste bei der Pflege von Straßenbegleitflächen deutlich minimiert werden können.

Böschungsmäher – Insektenrückgang – Mähen – Mähmaschine – Naturschutz – Straßenrand

Abstract

Insect-friendly mowing techniques may have the potential to be an important element of measures to combat the observed decline of insects in grassland. In this context, a shift towards insect-friendly management of roadsides presents an opportunity for insect conservation and protection in view of the size and potential corridor function of such areas. In a randomised field experiment, the effectiveness of an insect-friendly slope mower with modified (horizontal instead of vertical) airflow, reduced cutter attack area, reduced ground contact, and increased cutting height was tested in comparison to a conventional slope mower. The results showed that, depending on the taxonomic group, losses of spiders and insects were completely eliminated or 20 % lower with the insect-protecting mower head than with the standard mower. The results indicate a high technical innovation potential for embankment mowers, with the help of which mowing-related insect losses in the maintenance of roadside areas can be minimised significantly.

Embankment mower – Insect decline – Mowing – Mowing machine – Nature conservation – Roadside

Inhalt

1 Einleitung

2 Bedeutung der intensiven Grünlandmahd für den Rückgang von Insekten

3 Straßenbegleitgrün

4 Der Grünpflegekopf ECO 1200 plus® von MULAG

5 Das Mahdexperiment

6 Insektenschonende Wirkung von ECO 1200 plus®

7 Schlussfolgerungen

8 Fazit

9 Literatur

Dank

1 Einleitung

In vielen Regionen der Erde, v. a. auch in Mitteleuropa und Deutschland, ist seit vielen Jahren ein massiver Rückgang der Arten- und Individuenzahlen von Spinnen und Insekten zu beobachten, auf den u. a. Hallmann et al. (2017) aufmerksam gemacht und den Seibold et al. (2019) bestätigt haben. Nachdem der drastische Rückgang der Insektenbiomasse unter dem medienwirksamen Begriff „Insektensterben“ einer breiten Öffentlichkeit bekannt geworden war, wurde das Aktionsprogramm Insektenschutz der Bundesregierung beschlossen (BMU 2019). Zu den essenziellen Maßnahmen gegen das „Insektensterben“ gehört neben der gezielten Erhaltung und Förderung extensiv genutzter Offenlandlebensräume auch die Verwendung insektenschonender Bewirtschaftungsformen.

2 Bedeutung der intensiven Grünlandmahd für den Rückgang von Insekten

Als eine in diesem Zusammenhang bislang nur wenig beachtete, aber vermutlich erhebliche Ursache des Insektenrückgangs ist die intensive Mahd von Grünland anzusehen, bei der durch Trommel- und Scheibenmähwerke und Mähaufbereiter große Teile der oberirdischen Arthropodenpopulationen inkl. deren Ei- und Larvalstadien getötet werden (z. B. Oppermann, Claßen 1998; Fluri et al. 2000; Humbert et al. 2010; van de Poel, Zehm 2014; Abb. 1).

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Abb. 1: Weibliche Sumpfschrecke (Stethophyma grossum L.), die mit einem Mulchkopf zur Mahd von Verkehrsrändern getötet wurde.
Fig. 1: Female swamp grasshopper (Stethophyma grossum L.) that was killed by a cutting head used to mow roadsides.
(Foto: Thomas Kimmich)

Dabei unterscheiden sich die verschiedenen Mähmethoden im Grad, in dem sie die bislang untersuchten Insektengruppen beeinträchtigen. Als besonders insektenschonend gelten nach Versuchen mit Wachsattrappen sowie ausgesetzten Raupen und Heuschrecken Handbalkenmäher. Darauf folgen Traktorbalkenmäher sowie Scheiben- und Trommelmäher mit jeweils ähnlichen Auswirkungen (Humbert et al. 2010). Der Einsatz von Trommelmähwerken mit Aufbereitern, die das Mähgut unmittelbar nach der Mahd verdichten und verpacken, ist hingegen mit dem Verlust großer Mengen von Insekten auf den gemähten Flächen verbunden (Humbert et al. 2010). Hinzu kommen Verluste im Anschluss an eine Mahd, wie die Austrocknung empfindlicher (Larven)stadien bei Veränderungen des Mikroklimas durch die Mahd, sowie langfristige Veränderungen der Vegetationsstruktur inkl. der Schädigung von Wirtspflanzen vieler Insekten. All diese Effekte der intensiven Mahd im bewirtschafteten Grünland haben in den vergangenen Jahrzehnten daher mutmaßlich zu einem „Überfischungseffekt“ bei Insektenpopulationen geführt. Es ist gut vorstellbar, dass dies ähnlich wie bei übernutzten Fischbeständen zu einem massiven Rückgang bis hin zum kompletten Verlust natürlicher Populationen geführt hat. Daher müssen im Zusammenhang mit dem „Insektensterben“ neben der Verringerung der Strukturvielfalt der Landschaft, der Ausweitung des Pestizideinsatzes und der Lichtverschmutzung (z. B. Krogmann et al. 2018) auch die Folgen einer zu intensiven und durch den Einsatz immer leistungsfähigerer Landmaschinen für Insekten zunehmend destruktiven Mähtechnik in den Blick genommen werden.

3 Straßenbegleitgrün

Während das Ziel einer nachhaltigeren Mähtechnik im landwirtschaftlichen Grünland auf Grund der politischen und ökonomischen Zwänge kurzfristig nur schwer zu erreichen sein dürfte, muss Straßenbegleitgrün keinen ökonomischen Ertrag in Form nutzbarer Biomasse für die Landwirtschaft erbringen. Zudem untersteht es keinen ästhetischen Vorgaben, wie es etwa für Schaurasenflächen in Gärten und Parks der Fall ist. Stattdessen können die ein- bis zweischürigen ungedüngten Mähwiesen entlang von Verkehrswegen einen wichtigen Lebensraum mit Korridorfunktion für Insekten darstellen. Mit einer Fläche von ca. 680.000 ha in Deutschland (Reck, Mueller 2018) haben sie zudem ein großes Potenzial für Erhaltung und Schutz von Insekten. Die Förderung der extensiv genutzten Offenlandlebensräume entlang von Verkehrswegen sollte daher zu den essenziellen Maßnahmen gegen das „Insektensterben“ gehören (s. auch Kasten 1).

Kasten 1: Halbschmarotzer erwünscht: das Erprobungs- und Entwicklungsvorhaben „Klappertopf“.
Box 1: Hemiparasites welcome: The “Rattle” testing and development project.

In Zeiten zunehmender Landschaftsfragmentierung, intensivierter Landnutzung und weiter zurückgehender Artenvielfalt kommt auch naturfernen Lebensräumen wie dem Straßenbegleitgrün eine Bedeutung als Lebensraum für die heimische Flora und Fauna zu. Viele dieser Flächen sind jedoch artenarm, meist auf Grund der Verwendung nährstoffreicher Oberböden und schnell wachsender Kulturgräser, die die Flächen bei der vorherrschenden Pflege (Mulchmahd ohne Abfuhr der Biomasse) nachhaltig dominieren und einen hohen Pflegeaufwand nach sich ziehen. Konkurrenzschwächere Kräuter werden unterdrückt und viele Insekten finden weder Nahrungsquellen noch Bruthabitate. Zur Erhöhung der biologischen Vielfalt (und zur Reduktion des Mähaufwands) sind deshalb Maßnahmen erforderlich, die auf den Austausch der Böden und/oder einen Umbau der Vegetation zielen. Eine in Tschechien und Großbritannien bereits erfolgreich genutzte Methode ist die Ansaat von Rhinanthus spp. (Klappertopf; Abb. K1-1), der als Halbschmarotzer auf Pflanzenwurzeln parasitiert, dadurch das Wachstum v. a. der konkurrenzstarken Gräser reduziert und Raum für heimische Kräuter schafft (Mládek, Šikula 2016).

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Abb. K1-1: Versuchsfläche des Erprobungs- und Entwicklungsvorhabens „Klappertopf“. Herbstliche Einsaaten mit dem an Gräsern schmarotzenden Klappertopf (Rhinanthus spp.) lichten dichte Grasbestände auf; sie vermindern die Produktivität und damit sowohl die Mahdfrequenz als auch die Biomasse im Begleitgrün – was Kosten spart – bei steigender Biodiversität.
Fig. K1-1: Experimental plot of the “Rattle” testing and development project. Sowing of rattle (Rhinanthus spp.), a hemiparasitic plant on grasses, in autumn thins out dense grass stands; it reduces productivity and thus costs through lower mowing frequency and biomass in roadside verges, while biodiversity increases.
(Foto: Gerd Kämmer, Kreis Schleswig-Flensburg, Juni 2021)

In Schleswig-Holstein wurden und werden im Rahmen eines vom Bundesamt für Naturschutz (BfN) mit Mitteln des Bundesumweltministeriums (BMUV) geförderten Vorhabens der Stiftung Naturschutz Schleswig-Holstein und des Landesbetriebs Straßenbau und Verkehr zahlreiche Straßenbegleitgrünflächen (ca. 100 ha) mit Klappertopf eingesät. Die Maßnahmen werden von der Abteilung Landschaftsökologie des Instituts für Natur- und Ressourcenschutz der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel wissenschaftlich begleitet, um den Etablierungserfolg und dessen Folgen für die biologische Vielfalt zu bewerten. Zur Halbzeit des Projekts halten sich Erfolge und Misserfolge noch die Waage, weshalb weiter über den optimalen Einsatz von Rhinanthus geforscht wird. Unter anderem spielen Herkunft und Trocknung des Saatguts sowie der Wassergehalt der Böden, Streu- und Moosdichte und das Mahdregime zu verschiedenen Zeitpunkten eine wichtige Rolle für den Etablierungserfolg. Bereits eine einmalige Mahd zum falschen Zeitpunkt kann die Art lokal ausrotten. Insgesamt aber stimmen die Ergebnisse hoffnungsvoll, so dass Straßenbauverwaltung und Naturschutz intensiv an einer Optimierung der Methode arbeiten. Dennoch profitieren schon jetzt sowohl die Artenvielfalt durch aufgewertete Flächen als auch die für die Unterhaltung zuständigen Stellen durch reduzierten Pflegeaufwand. Denn beides unterstützt der Klappertopf.

Literatur

Mládek J., Šikula T. (2016): Greening highway corridors to support butterfly metapopulations in protected areas: New technology for restoration of semi-natural vegetation using root hemiparasites. In: Guinard E. (Hrsg.): IENE 2016 – Integrating transport infrastructure with living landscapes. Lyon: 303 S.

Autoren:

Anne Zimmerbeutel, M. Sc.

Prof. Dr. Tobias W. Donath

Prof. Dr. Tim Diekötter

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Institut für Natur- und Ressourcenschutz

Abteilung Landschaftsökologie

Olshausenstraße 75

24118 Kiel

E-Mail: azimmerbeutel@ecology.uni-kiel.de

E-Mail: tdonath@ecology.uni-kiel.de

E-Mail: tdiekoetter@ecology.uni-kiel.de

Dr. Björn Schulz

Dr. Christian Dolnik

Stiftung Naturschutz Schleswig-Holstein

Eschenbrook 4

24113 Molfsee

E-Mail: bjoern.schulz@stiftungsland.de

E-Mail: christian.dolnik@stiftungsland.de

Allerdings ist davon auszugehen, dass auch bei der Mahd von Straßenrändern große Mengen an Insekten getötet werden. Daraus ergibt sich eine Anforderung für die technische Weiterentwicklung von Mähwerken, um mahdbedingte Verluste von Spinnen und Insekten zu minimieren. In Deutschland bestehen Straßenränder und -böschungen zur Gewährleistung der Verkehrssicherheit und zur Wildunfallprävention aus einem vom Straßenrand ausgehenden Profil, bei dem auf einen 2 – 3 m breiten Intensivbereich ein Extensivbereich von bis zu 8 m Breite folgt (Abb. 2; FGSV 2021). Während der Intensivbereich mit konventionellen Mähköpfen sehr kurz gemäht werden muss, besteht im sich daran anschließenden Extensivbereich die Möglichkeit, insektenschonende Mähtechniken einzusetzen, bei denen auch die Schnitthöhe angehoben werden kann und nicht ganz sauber standardisiert werden muss. Dies reduziert die Spinnen- und Insektenmortalität bei der Mahd und sorgt für eine erhöhte Überlebensmöglichkeit der auf den gemähten Flächen verbleibenden Tiere auf Grund des verbesserten Mikroklimas (Austrocknungsschutz) und des erhöhten Strukturreichtums.

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Abb. 2: Straßenrandböschungsprofil bestehend aus Intensiv- und Extensivbereichen, die sich hinsichtlich der Mahdhöhe sowie der strukturellen Heterogenität voneinander unterscheiden.
Fig. 2: Roadside slope profile consisting of intensely and extensively maintained zones that differ in terms of mowing height and structural heterogeneity.

Die Häufigkeit der Mahd ist abhängig vom Extensivierungsgrad im Straßenrandprofil. Während der Intensivbereich (witterungsabhängig) in der Regel zweimal jährlich gemäht wird, ist dies im Extensivbereich häufig nur einmal im Jahr der Fall. Laut dem bundesweit geltenden „Merkblatt für den Straßenbetriebsdienst – Teil Grünpflege“ sollte der Extensivbereich jedoch nur dann gemäht werden, wenn eine Verbuschung einsetzt (Pflegehäufigkeit alle drei bis fünf Jahre). Grundsätzlich ist eine ein- bis dreimalige Mahd im Jahr eine Grundvoraussetzung für die Erzeugung artenreicher Wiesen (Dierschke, Briemle 2008).

Für die durchgeführten Mäharbeiten entlang von Autobahnen, Landstraßen sowie Verkehrswegen auf kommunaler Ebene wurden bislang fast ausnahmslos Schlegelmulcher eingesetzt. Diese sind an Auslegerarmen befestigt, die wiederum an unterschiedlichen Positionen am eingesetzten Trägerfahrzeug montiert sind. Darüber hinaus können sie mit einer Technik zur Aufnahme des Mahdguts ausgerüstet sein, um den Flächen Nährstoffe zu entziehen. Da eine solche Technik bei konventionellen Böschungsmähern häufig fehlt, werden die Straßenränder in der Regel gemulcht und das Mahdgut auf den Flächen belassen, wo es möglicherweise ein Refugium darstellt, unter dem sich die das Mulchen überlebenden Insekten verkriechen und vor Austrocknung schützen können. Mit diesen Maschinen lassen sich sowohl der Intensiv- als auch große Teile des Extensivbereichs vom Verkehrsweg aus bearbeiten, ohne die Flächen betreten oder befahren zu müssen. Die kommunalen Bauhöfe sowie die Straßen- und Autobahnmeistereien arbeiten in der Regel mit eigenen Fahrzeugen und Maschinen oder vergeben diese Mäharbeiten an Lohnunternehmen, falls nicht ausreichend eigene personelle Kapazitäten und Gerätschaften zur Verfügung stehen.

4 Der Grünpflegekopf ECO 1200 plus® von MULAG

Obwohl noch erheblicher Forschungs- und Entwicklungsbedarf besteht, gibt es bereits jetzt viel versprechende Ansätze unterschiedlicher Hersteller für eine insektenschonende Mähtechnik. Diese umfassen im Wesentlichen

    Vergrämungstechniken (z. B. durch mechanische Scheuchen) unmittelbar vor der Erfassung der Pflanzen und der daran sitzenden Insekten durch das Mähwerk,

    technische Verbesserungen des Mähwerks (z. B. durch veränderte Luftführung mit verminderter Sogwirkung) sowie

    die anschließenden Schritte der Mähgutverarbeitung (z. B. Absaugung des Mähguts von der Fläche).

Besonders weit entwickelt ist derzeit der Grünpflegekopf ECO 1200 plus® der Firma MULAG Fahrzeugwerk, Heinz Wössner GmbH & Co. KG, Oppenau. Seine technischen Prinzipien sind in Tab. 1, dargestellt.

Anforderung MULAG-Lösung Auswirkungen auf Spinnen und Insekten
Aufscheuchen von an den Pflanzenoberflächen sitzenden Insekten wie Käfern, Fliegen, Schmetterlingen und Bienen
Ausschütteln von Pflanzensamen aus den reifen Blütenköpfen
Einstellbare Abstreifvorrichtung
Auslösung des Fluchtreflexes (Abfliegen oder Fallenlassen) vor Erfassung durch das Mähwerk
Größere Schnitthöhe
Schnitthöhe 10 – 15 cm
Schonung der im unteren Bereich der Pflanzen sitzenden Spinnen und Insekten sowie Erhaltung des Mikroklimas, um mahdbedingte Austrocknungseffekte zu minimieren
Geringe Angriffsfläche:
direkter Kontakt der Spinnen und Insekten mit Schneidelement ist stark reduziert
Schmale Klingen als Schneidwerkzeug
Verminderte Wahrscheinlichkeit der Verletzung von Spinnen und Insekten durch die Schneidmesser
Kein Ansaugeffekt während der Mahd:
kein zusätzlicher vertikal nach oben gerichteter Luftstrom
Luftstrom von oben
Gehäuse von unten größtenteils geschlossen
Deutlich weniger Spinnen und Insekten gelangen in den Mähkopf. Am Boden sitzende Spinnen und Insekten sind besser geschützt.
Reduzierte überrollte Kontaktfläche:
Schonung der organischen Bodenauflage sowie des Bewuchses
Abtastung mit geringer Bodenkontaktfläche
Reduktion der durch Überfahren verursachten Spinnen- und Insektenmortalität
Verminderung des Plattdrückens des Bewuchses und Verminderung der Bodenverdichtung
Schnittgut aufnehmen:
kein Mulcheffekt
Schnittgut aufnehmen und abtransportieren
Wegfall von verrottendem Schnittgut, um Flächen auszumagern
Tab. 1: Technische Innovationen des getesteten insektenfreundlichen Grünpflegekopfs ECO 1200 plus® und ihr jeweiliges Schutzpotenzial für Spinnen und Insekten des Grünlands.Table 1: Technical innovations of the tested insect-friendly greenery maintenance head ECO 1200 plus® and their respective conservation potential for grassland spiders and insects.

Allerdings gibt es für keine der Entwicklungen publizierte ökologische Untersuchungen, die zeigen, dass diese Ansätze tatsächlich eine insektenschonende Wirkung haben. In Kooperation zwischen dem Mähwerkhersteller MULAG und Tierökologen wurden in der vorliegenden Arbeit daher in einem Feldexperiment die direkten Auswirkungen des als insektenschonend konzipierten Mähwerks ECO 1200 plus® im Vergleich mit dem konventionellen Mähkopf MK 1200® desselben Herstellers untersucht (Abb. 3). Dabei wurden erstmals quantitative Daten zu mahdbedingten Verlusten verschiedener grünlandtypischer Arthropoden (Spinnen, verschiedene Insektenordnungen) erarbeitet. Zudem konnte eine signifikante Reduktion der Verluste in verschiedenen Arthropodengruppen bei Verwendung des insektenschonenden gegenüber dem konventionellen Mähkopf nachgewiesen werden (Steidle et al. 2022).

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Abb. 3: Versuchsfahrzeug: a) Seitenansicht Mähfahrzeug mit Mähgutanhänger, b) Mähfahrzeug mit ausgeklappten Mäharmen. Am vorderen Mäharm in Orange der konventionelle Schlegelmulchkopf MK 1200® und am hinteren Mäharm in Grün der insektenschonende Grünpflegekopf ECO 1200 plus®.
Fig. 3: Test vehicle: a) Side view of mowing vehicle with crop trailer, b) mowing vehicle with unfolded mowing arms, on the front mowing arm in orange the conventional MK 1200® flail cutting head and on the rear mowing arm in green the insect-friendly greenery maintenance head ECO 1200 plus®.
(Foto: Thomas Kimmich)

5 Das Mahdexperiment

Der Versuch wurde vom 20. bis 21. sowie vom 24. bis 27. August 2020 und am 1. September 2020 auf zwei wechselfeuchten bis feuchten nährstoffreichen Talwiesen (48° 26′ 18.4″ N, 8° 10′ 21.0″ E, Flurstück 213/25; 48° 26′ 17.2″ N, 8° 10′ 18.0″ E, Flurstück 213/25) nördlich des MULAG-Werks in Löcherberg bei Bad Peterstal-Griesbach bei sonnigem und trockenem Wetter durchgeführt.

Im Versuch wurden der neue, insektenschonende Grünpflegekopf ECO 1200 plusaus den anderen Bahnen zu verhindern. Unmittelbar nach der Mahd wurden sechs weitere Biozönometer aufgestellt, insgesamt drei pro gemähter Bahn und Anwendung (ECO 1200 plus®, MK 1200®). Nach der Mahd wurden die Biozönometer mit einem Insektensauger (ecoVac®, EcoTech GmbH, Bonn) vollständig ausgesaugt und der gesamte Inhalt des Insektensaugers eines Biozönometers in ein Probengefäß überführt, das zum Abtöten der Arthropoden und zur Konservierung mit 70 % Ethanol aufgefüllt wurde. Auf diese Weise wurden 21 Abschnitte mit insgesamt 106 Einzelproben untersucht.

Für die Auszählung wurde der Inhalt einer Probe durch ein Küchensieb gegeben, in geeigneten Portionen in wassergefüllte Schälchen überführt und unter dem Stereomikroskop in Sortierschalen mit 70 % Ethanol ausgelesen. Es wurden sämtliche Arthropoden (inkl. verletzter Individuen) berücksichtigt, die sich einer der folgenden Ordnungen bzw. Großgruppen zuordnen ließen: Araneae (Spinnen), Saltatoria (Heuschrecken), Auchenorrhyncha (Zikaden), Heteroptera (Wanzen), Hymenoptera(inkl. parasitoider Wespen) ohne Formicidae (Ameisen), Coleoptera (Käfer), Lepidoptera (Schmetterlinge), Diptera (inkl. Mücken) und „holometabole Larven“. Die statistische Analyse erfolgte mit der Software „R“®(R Core Team 2016) über generalisierte gemischte Modelle (Steidle et al. 2022).

6 Insektenschonende Wirkung von ECO 1200 plus®

ECO 1200 plus® und MK 1200® unterscheiden sich in ihrem Mahdbild durch die größere Schnitthöhe von etwa 10 cm im Vergleich zu etwa 6 cm (Abb. 4). Das Mahdgut des insektenschonenden Grünpflegekopfs verbleibt beim Mähvorgang nicht auf der Wiese, sondern wird von einer Absaugvorrichtung abgesaugt.

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Abb. 4: Mahdbilder des insektenschonenden Grünpflegekopfs ECO 1200 plus® und des herkömmlichen Schlegelmulchkopfs MK 1200®.
Fig. 4: Mowing outcomes of the insect-friendly greenery maintenance head ECO 1200 plus® and the conventional flail cutting head MK 1200®.
(Foto: Oliver Betz)

Insgesamt wurden 40.184 Insekten und Spinnen aus 106 Proben ausgelesen, den jeweiligen Gruppen zugeordnet und ausgezählt. Zikaden waren die individuenreichste Gruppe mit insgesamt 21.617 Individuen, gefolgt von Hautflüglern (ohne Ameisen) mit 7.618, Diptera (Fliegen und Mücken) mit 4.240, Coleoptera (Käfer) mit 2.654, Araneae (Spinnen) mit 2.256, Heteroptera (Wanzen) mit 918, Larven von Insekten mit vollständiger Entwicklung mit 713, Saltatoria (Heuschrecken) mit 143 und Lepidoptera (Schmetterlinge) mit 25 Individuen.

Die Ergebnisse (Steidle et al. 2022) zeigen, dass es bei der Mahd mit dem herkömmlichen Mähkopf MK 1200Schmetterlingen und Larven von Insekten mit vollständiger Entwicklung keine signifikanten Unterschiede zu den ungemähten Kontroll-Plots. Die Verluste durch die Mahd wurden bei diesen Gruppen mit ECO 1200 plus® also vollständig aufgehoben. Bei Hautflüglern sowie Fliegen und Mücken waren die durch ECO 1200 plus® verursachten Verluste um ca. 20 Prozentpunkte geringer als bei der Mahd mit dem Standardmähwerk (Abb. 5). Lediglich bei Käfern und Heuschrecken wurden keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den drei Varianten gefunden. Bei den Heuschrecken könnte das an der geringen Individuendichte von < 2/m2 auf dem Untersuchungsstandort liegen, die die Aufdeckung signifikanter Unterschiede erschwerte. Bei den Käfern in den Proben handelte es sich überwiegend um sehr kleine Blattkäfer aus der Unterfamilie Alticinae (Flohkäfer), die von der Mähmaschine vermutlich nicht erfasst wurden. Auffällig ist, dass sowohl Heuschrecken als auch Flohkäfer katapultartig springen können. Möglicherweise konnten sich die Tiere aus beiden Gruppen mit diesem besonders effektiven Fluchtmechanismus frühzeitig retten.

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Abb. 5: Mittlere Anzahl an Individuen und Standardabweichung (SD) von Spinnen und verschiedenen Insektengruppen (bzw. prozentualer Anteil an Proben mit Schmetterlingen) auf ungemähten Kontroll-Plots sowie Plots, die mit dem herkömmlichen Schlegelmulchkopf MK 1200® und dem insektenschonenden Grünpflegekopf ECO 1200 plus® gemäht wurden. Balken mit unterschiedlichen Buchstaben unterscheiden sich voneinander signifikant (p < 0,05). Die Daten wurden mit linearen oder generalisierten gemischten Modellen und nachfolgendem Tukey-Test bzw. im Fall der Schmetterlinge mit dem Fisher-Test analysiert. Durch Verwendung von Mittelwerten anstelle von Medianen kommt es zu geringen Abweichungen in den Werten im Vergleich zu Steidle et al. (2022). ANOVA = analysis of variance (Varianzanalyse), n. s. = nicht signifikant.
Fig. 5: Mean number of specimens and standard deviation (SD) of spiders and different groups of insects (or percentage of samples with butterflies) in unmown plots (green columns), and plots mown with the conventional flail cutting head MK 1200® (red columns), and the insect-friendly greenery maintenance head ECO 1200 plus® (columns with green stripes). Bars with different lower case letters are significantly different from each other (p < 0.05). Data were analysed with linear or generalised mixed models followed by Tukey test or with Fisher test in the case of butterflies. Note that the values differ slightly from the values given in Steidle et al. (2022) due to the use of mean values instead of medians. ANOVA = analysis of variance, n. s. = not significant.

7 Schlussfolgerungen

In dem hier getesteten insektenfreundlichen Böschungsmähkopf wurden v. a. folgende technische Prinzipien verwirklicht (vgl. Tab. 1):

    Vor dem Grünpflegekopf ist ein mechanischer Bügel mit Schutztuch angebracht. Der Abstand zum Mähwerk ist ausreichend, um Insekten die Flucht zu ermöglichen (z. B. Hotz 2013). Durch den mechanischen Kontakt mit der Vegetation werden nicht nur Insekten zur Flucht animiert, sondern auch Pflanzensamen aus den reifen Blütenköpfen ausgeschüttelt.
    Durch eine Weiterentwicklung des Scheibenmähprinzips wird im horizontalen freien Schnitt mit kleinen Messern so gut wie kein Sog erzeugt und die Schneidebene ist zum Boden hin abgeschottet. Der für den Transport des Schnittguts notwendige Luftstrom gelangt durch Öffnungen an der Oberseite in das Gehäuse und nicht von unten. Dadurch wird das Aufsaugen von Insekten vom Boden verhindert.
    Die Aufnahme des Schnittguts erfolgt über ein Radialgebläse auf dem Mähausleger in einen speziellen Mähgutanhänger. Diese Art der Schnittgutaufnahme durch einen Unterdruck hat sich seit über vier Jahrzehnten im Einsatz bewährt. Sie erfolgt in einem Arbeitsgang mit dem eigentlichen Mähvorgang und erfordert kein weiteres Begehen oder Befahren der Grünfläche zum Abräumen des Schnittguts. Da keine Absaugung vorne am Boden erfolgt, wird ausschließlich Material aufgenommen, das sich geschnitten im Luftstrom im hinteren Teil des Mähkopfs befindet. Durch den Materialabtransport werden die Grünflächen ausgemagert, was die biologische Vielfalt fördert.

Das Feldexperiment belegt, dass insektenfreundlich konzipierte Mähköpfe gegenüber herkömmlichen Böschungsmähern das Potenzial besitzen, einen erheblichen Teil der Insektenpopulationen beim Mähvorgang zu verschonen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass in der vorliegenden Studie lediglich das Mähwerk, nicht aber die Scheuche untersucht wurde. Insbesondere bei Hautflüglern sowie bei Fliegen und Mücken, deren Fluchtreaktion v. a. im Wegfliegen besteht, dürfte die Scheuche noch zu einer erheblichen zusätzlichen Reduktion der getöteten Tiere beitragen. Dieser Aspekt sollte noch untersucht werden. Doch auch bei allen anderen Insektengruppen ist die Scheuche vermutlich von Bedeutung, insbesondere damit diese auch dann noch rechtzeitig fliehen können, wenn bei höheren Fahrgeschwindigkeiten als in den hier vorgestellten Experimenten gemäht wird.

Durch die technische Weiterentwicklung konventioneller Böschungsmähwerke können somit mahdbedingte Verluste von Spinnen und Insekten minimiert werden, ohne die verkehrstechnische Sicherheit zu beeinträchtigen. Bei Übernahme insektenschonender Mähtechniken in die Praxis durch Kommunen, Straßenmeistereien und Bauhöfe kann ein wichtiger Beitrag zum Schutz der biologischen Vielfalt und zur Erhaltung von Ökosystemfunktionen im Grünland entlang von Straßenverkehrswegen geleistet werden. Durch die beschriebenen Maßnahmen wird erreicht, dass im Gras sitzende Spinnen und Insekten rechtzeitig verscheucht werden und die Gefahr des Überrollens verringert wird. Gleichzeitig gelangen weniger Individuen in den Mähkopf, wo zudem die Angriffsflächen des Schneidwerks minimiert sind und der Zerteilungsgrad des Mähguts verringert ist. Darüber hinaus erfüllt die angehobene Schnitthöhe von > 10 cm ein weiteres wichtiges Kriterium insektenfreundlicher Mähweisen (vgl. van de Poel, Zehm 2014).

Bei dem getesteten Grünpflegekopf ECO 1200 plus® führt die insektenschonende (horizontale) Luftführung dazu, dass die zu mähenden Pflanzen vor dem Schnitt nicht so stark aufgerichtet werden wie bei einem konventionellen Mähwerk mit starkem vertikalem Sog. Daraus resultiert ein unregelmäßigeres Mahdbild, das aus ökologischer Sicht einen Vorteil darstellt, da durch den Wechsel zwischen höher und niedriger gemähten Pflanzenteilen die strukturelle und mikroklimatische Heterogenität und damit die Zahl ökologischer Nischen für Kleintiere erhöht wird (Rosenzweig 1995; vgl. Abb. 2, und Abb. 4). Vor dem Hintergrund, dass es sich bei Straßenböschungen nicht um Schau- oder Ertragsflächen handelt, kann das Kriterium des einheitlichen Mahdbilds insektenschonender Mähköpfe als nachrangig behandelt werden, zumal sich ein unregelmäßiges Mahdbild nach sehr kurzer Zeit durch das Nachwachsen der kürzer gemähten Pflanzen nivelliert haben wird.

8 Fazit

Der vorliegende Beitrag belegt das hohe Potenzial technischer Mähwerkinnovationen als Baustein eines wirksamen Maßnahmenpakets gegen das „Insektensterben“. Dabei ist das hier getestete System insofern als besonders vorteilhaft anzusehen, als es das Mähgut im selben Arbeitsgang (und damit kostensparend) aufnimmt und damit zum Nährstoffentzug des Straßenbegleitgrüns beiträgt. Allerdings müssen Lösungen gefunden werden, um das mit Schadstoffen kontaminierte Mähgut im Anschluss kostengünstig zu entsorgen. Ideal wäre dessen energetische Verwertung durch Abbau in Biogasanlagen oder thermische Verwertung. Eine gesetzliche Verpflichtung zur Einführung insektenfreundlicher Böschungsmäher könnte daraus abgeleitet werden, dass der Bund die Zielvorgabe formuliert hat, die Unterhaltung von Bundesliegenschaften sowie von Begleit- und Nebenflächen von Infrastrukturen im Sinne des Insektenschutzes weiterzuentwickeln (BMU 2019). In diesem Zusammenhang müssten dann auch die Vorgaben des „Merkblatts für den Straßenbetriebsdienst – Teil Grünpflege“ entsprechend den neuen Anforderungen angepasst werden, wobei auch die Häufigkeit des Mähens sowie die Mahdhöhe festgelegt werden sollten. Falls praktikabel, sollte dabei die Möglichkeit eingeräumt werden, spezielle Pflegekonzepte in Anpassung an die jeweiligen Standortverhältnisse zu verwirklichen.

9 Literatur

  BMU/Bundesministerum für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (2019): Aktionsprogramm Insektenschutz. BMU. Berlin: 67 S.

  Dierschke H., Briemle G. (2008): Kulturgrasland. Ulmer. Stuttgart: 239 S.

  FGSV/Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (2021): Leistungsheft für Straßenbetrieb auf Bundesfernstraßen. Leistungsbereich 2: Grünpflege. FGSV Nr. 964. Köln: 16 S.

  Fluri P., Frick R., Jaun A. (2000): Bienenverluste beim Mähen mit Rotationsmähwerken. Mitteilungen des Schweizerischen Zentrums für Bienenforschung 39: 1 – 22.

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  Hotz S. (2013): Beim Mähen Leben retten – amphibien- und insektenfreundliches Mähwerk. Naturschutzinfo 1: 21.

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Dank

Wir danken den beiden anonymen Gutachterinnen/Gutachtern für wertvolle Hinweise zur Verbesserung des Manuskripts.

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Prof. Dr. Oliver Betz

Korrespondierender Autor

Universität Tübingen

Institut für Evolution und Ökologie,

Evolutionsbiologie der Invertebraten

Auf der Morgenstelle 28

72076 Tübingen

E-Mail: oliver.betz@uni-tuebingen.de Der Autor wurde 1964 in Braunschweig geboren. Von 1983 bis 1990 studierte er Biologie an der TU Braunschweig und der Philipps-Universität Marburg. Er promovierte 1994 im Fach Zoologie an der Universität Bayreuth. Zwischen 1995 und 2004 war er wissenschaftlicher (Ober-)Assistent an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, wo er 2002 in den Fächern Zoologie und Ökologie habilitierte. Von 1999 bis 2001 arbeitete er am Field Museum of Natural History (Chicago, USA) im Rahmen eines Forschungsstipendiums der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Seit 2004 ist er Professor für Evolutionsbiologie der Invertebraten an der Eberhard-Karls-Universität Tübingen. Seine Forschungsschwerpunkte sind die Morphologie, Ökologie und Evolution von Insekten. Im Jahr 2010 gründete er gemeinsam mit Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie Studierenden an der Universität Tübingen die Initiative „Bunte Wiese Tübingen – Für Artenvielfalt auf öffentlichem Grün“ und betreut in diesem Rahmen auch Forschungsprojekte.

NuL_09_10_2022_Betz_Vita.jpg

Thomas Kimmich

Universität Tübingen

Institut für Evolution und Ökologie,

Evolutionsbiologie der Invertebraten

Auf der Morgenstelle 28

72076 Tübingen

E-Mail: thomas.kimmich1@web.de

Michael Csader

Universität Tübingen

Institut für Evolution und Ökologie,

Evolutionsbiologie der Invertebraten

Auf der Morgenstelle 28

72076 Tübingen

E-Mail: m.csader@web.de

Frank Spinner

MULAG Fahrzeugwerk

Heinz Wössner GmbH & Co. KG

Gewerbestraße 8

77728 Oppenau

E-Mail: frank.spinner@mulag.de

Prof. Dr. Johannes Steidle

Universität Hohenheim

Fachgebiet Chemische Ökologie

Garbenstraße 30b

70599 Stuttgart

E-Mail: johannes.steidle@uni-hohenheim.de

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