Substrate: Grundlagen, Vorteile, Herstellung und Anwendungen (Mit Fokus auf Vulkangestein)
Substrate sind in der modernen Garten- und Landschaftsgestaltung unersetzliche Komponenten. Sie dienen als Nährboden für Pflanzen, unterstützen das Wurzelwachstum, regulieren den Wasserhaushalt und liefern notwendige Nährstoffe. Dabei sind die Einsatzbereiche sehr vielfältig – von Sport- und Zierrasen über Stadtbäume bis hin zu Dachbegrünungen und urbanen Hochbeeten. In diesem Blogbeitrag tauchen wir tief in die Welt der Substrate ein und beleuchten die verschiedenen Typen, ihre Zusammensetzung, Herstellung, Vorteile und spezifische Einsatzmöglichkeiten. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf Substraten mit Vulkangestein, da sie durch ihre besonderen Eigenschaften im Garten- und Landschaftsbau zunehmend an Bedeutung gewinnen.
1. Was sind Substrate und warum sind sie so wichtig?
Der Begriff „Substrat“ stammt ursprünglich aus dem Lateinischen (substruere = „darunter bauen“) und bezeichnet in der Garten- und Landschaftsarchitektur spezielle Mischungen aus organischen und mineralischen Bestandteilen. Diese Mischungen sind so konzipiert, dass sie bestimmten Pflanzen und Anwendungsfällen optimale Wachstumsbedingungen bieten. Während in der Natur Pflanzen auf gewachsenem Boden gedeihen, stoßen wir in vielen modernen Umgebungen auf Herausforderungen wie verdichtete Böden, geringe Bodenfruchtbarkeit, eingeschränkte Platzverhältnisse oder besondere statische Anforderungen (zum Beispiel bei Dachbegrünungen). Hier kommen Substrate ins Spiel: Sie sind individuell anpassbar und bieten ideale Voraussetzungen für ein gesundes Pflanzenwachstum.
1.1. Hauptfunktionen von Substraten
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Nährstoffversorgung: Substrate sind oft mit organischen oder mineralischen Düngerkomponenten angereichert, um die jeweilige Pflanze gezielt zu unterstützen.
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Wasserhaushalt: Durch ihre Zusammensetzung sorgen sie für eine optimale Balance zwischen Wasserhaltevermögen und Drainage.
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Belüftung: Luft im Wurzelraum ist essenziell für gesunde Pflanzen. Substrate schaffen eine lockere Struktur, die Wurzeln atmen lässt.
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Lastreduktion: In Bereichen wie Dachbegrünungen oder Stadtbaumstandorten zählt jedes Kilogramm. Spezielle leichte Substrate reduzieren die statische Belastung.
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Strukturstabilität: In stark beanspruchten Flächen (z.B. Sportplätze) ist eine tragfähige, strukturstabile Substratzusammensetzung unverzichtbar.
2. Vorteile von Substraten gegenüber natürlichem Boden
Warum bevorzugt man an vielen Orten gezielt hergestellte Substrate anstelle von gewachsenem Boden?
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Gezielte Steuerung der Eigenschaften: Natürlicher Boden variiert stark in Qualität und Zusammensetzung. Mit Substraten kann man pH-Wert, Nährstoffgehalt und Struktur exakt anpassen.
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Geringeres Gewicht: Besonders bei Dachbegrünungen oder bei Baumpflanzungen in innerstädtischen Bereichen ist eine zu hohe Bodenlast problematisch. Spezielle Substrate sind oft deutlich leichter.
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Bessere Durchlässigkeit: Substrate können so konzipiert werden, dass Staunässe verhindert wird. Staunässe führt häufig zu Wurzelfäule und schwachem Pflanzenwachstum.
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Geringere Verdichtung: In städtischen Gebieten werden Böden oft stark komprimiert. Substrate bleiben aufgrund ihrer Zusammensetzung länger locker.
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Höhere Stabilität: Speziell für Bereiche mit hoher Beanspruchung (z.B. Sportplätze, verkehrsnahe Flächen) sind Substrate mit hoher Widerstandsfähigkeit gefragt.
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Weniger Unkrautdruck: Bei vielen industriell hergestellten Substraten ist das Risiko von Unkrautsamen geringer als bei natürlichem Boden.
Diese Vorteile machen Substrate zu einer unverzichtbaren Grundlage für ein großes Spektrum gartenbaulicher und landschaftsarchitektonischer Projekte.
3. Bestandteile von Substraten
Die Zusammensetzung eines Substrats variiert je nach Verwendungszweck. Grundsätzlich unterscheidet man organische und mineralische Komponenten, die oft miteinander kombiniert werden.
3.1. Organische Komponenten
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Kompost: Liefert wertvolle Nährstoffe und fördert das Bodenleben. Kompost wird häufig aus Garten- und Grünabfällen hergestellt und ist ein wichtiger Teil des Nährstoffkreislaufs.
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Torfersatzstoffe: Aus ökologischen Gründen wird zunehmend auf klassische Torfsubstrate verzichtet. Stattdessen kommen Rindenhumus, Kokosfasern oder Holzfasern zum Einsatz. Sie verbessern die Struktur und speichern Wasser.
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Holzfasern und Rindenmulch: Sorgen für eine lockere Struktur und haben gute Wasserspeichereigenschaften. Außerdem tragen sie zum Erhalt der Bodenfeuchte bei.
3.2. Mineralische Komponenten
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Sand: Verbessert die Drainage und Stabilität. Er kommt in vielen Substraten zum Einsatz, etwa in Rasentragschichten.
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Tonminerale: Können große Mengen an Nährstoffen und Wasser speichern. Sie stabilisieren die Substratstruktur.
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Kies, Splitt: Dient zur Strukturverbesserung und wird oft als Drainageschicht eingesetzt.
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Vulkangestein (z.B. Lava, Bims, Basalt, Blähton): Spielt eine zunehmend wichtige Rolle. Es ist leicht, stabil und sorgt für eine hervorragende Luftführung und Wasserhaltefähigkeit.
4. Fokus auf Vulkangestein: Eigenschaften und Vorteile
Vulkangestein hat in den letzten Jahren im Garten- und Landschaftsbau an Bedeutung gewonnen. Es überzeugt durch seine Porosität, Leichtigkeit und Stabilität. Zu den am häufigsten verwendeten Vulkangesteinen zählen Lava, Bims und Blähton. Basaltmehl wird zudem oft als mineralischer Dünger eingesetzt, da es wertvolle Spurenelemente liefert.
4.1. Warum Vulkangestein?
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Leichtigkeit: Vulkangesteine wie Bims und Lava besitzen viele Hohlräume. Dies macht sie zu idealen Substratbestandteilen für Dach- und Terrassenbegrünungen, wo das Gewicht eine kritische Rolle spielt.
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Wasser- und Luftspeicherfähigkeit: Die Porenstruktur fördert die Belüftung im Wurzelbereich und speichert gleichzeitig Wasser. Pflanzen profitieren von einer gleichmäßigeren Wasserversorgung.
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Hohe Stabilität: Trotz ihres relativ geringen Gewichts sind Vulkangesteine druckstabil. Das macht sie zu einem guten Bestandteil in hoch belasteten Flächen wie Sportplätzen oder Gehwegen.
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Nachhaltigkeit: Vulkangestein ist ein natürliches Material, dessen Gewinnung oft relativ energiearm ist. Durch seine Langlebigkeit ist es mehrfach nutzbar und muss seltener ausgetauscht werden.
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Mineralische Vielfalt: Bestimmte Vulkangesteine enthalten zahlreiche Mineralien und Spurenelemente, die dem Pflanzenwachstum zugutekommen.
4.2. Arten von Vulkangestein in Substraten
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Lava: Poröses Gestein, in verschiedenen Korngrößen erhältlich. Ideal zur Verbesserung der Drainage und Belüftung.
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Bims: Sehr leichtes Gestein mit hervorragender Wasser- und Luftspeicherfähigkeit. Häufig in Substraten für Dachbegrünung oder Stadtbäume verwendet.
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Basalt: Seltener direkt im Substrat als großes Korn eingesetzt, dafür beliebt als Basaltmehl. Basaltmehl wirkt als Bodenverbesserer und liefert wichtige Spurenelemente (z.B. Eisen, Magnesium).
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Blähton: Streng genommen kein natürliches Vulkangestein, sondern ein gebrannter Ton mit vulkanartiger Porosität. Häufig genutzt in Hydrokulturen oder als lockerer Bestandteil in Pflanzsubstraten.
5. Anwendungsbereiche im Überblick
5.1. Rasensubstrat als Rasentragschicht
Rasensubstrate zeichnen sich durch ihre Stabilität und Wasserdurchlässigkeit aus. Typischerweise bestehen sie aus Sand, Kompost oder anderen organischen Materialien sowie mineralischen Zuschlagstoffen. Insbesondere die Beimischung von Vulkangestein kann für eine bessere Durchlüftung sorgen.
Vorteile:
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Reduzierte Verdichtungsgefahr: Ein lockerer Untergrund verbessert die Wurzelentwicklung.
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Gleichmäßiges Wachstum: Das Wasser verteilt sich gleichmäßig, Staunässe wird vermieden.
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Hohe Belastbarkeit: Sport- und Golfrasen können intensiver genutzt werden.
5.2. Baumsubstrate
In Städten haben Bäume häufig mit beengten Standortbedingungen, Bodenverdichtung und mangelnder Wasserversorgung zu kämpfen. Spezielle Baumsubstrate bestehen aus einer Mischung von Lava, Bims oder Blähton mit organischen Komponenten. Dadurch wird die Wasser- und Luftversorgung des Wurzelraums optimiert.
Vorteile:
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Geringeres Risiko von Wurzelschäden durch Verdichtung.
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Verbesserte Standfestigkeit, insbesondere bei jungen Bäumen.
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Langfristig bessere Versorgung mit Nährstoffen und Wasser.
5.3. Substrat für Dachbegrünung
Dachbegrünungen unterscheiden sich in „intensive“ und „extensive“ Begrünungsformen. Intensive Dachbegrünungen ähneln klassischen Gartenanlagen mit Sträuchern und Stauden, während bei extensiven Dachbegrünungen oft pflegeleichte, trockenheitsresistente Pflanzen (wie Sedum-Arten) zum Einsatz kommen.
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Extensive Begrünung: Dünnere Substratschicht (ca. 5–15 cm), geringes Gewicht, wenig Pflegeaufwand.
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Intensive Begrünung: Dickere Substratschicht (über 15 cm), für größere Pflanzen geeignet.
In beiden Fällen sind leichte, stabile und strukturreiche Substrate entscheidend. Vulkangesteine wie Bims und Lava kommen hier häufig zum Einsatz. Sie sorgen für die notwendige Drainage und reduzieren das Gesamtgewicht auf dem Dach.
5.4. Substrat für Pflanzgefäße und Hochbeete
Gerade in urbanen Räumen erfreuen sich Hochbeete und Pflanzgefäße wachsender Beliebtheit. Hier ist ein Substrat gefragt, das leicht ist, aber dennoch Nährstoffe und Wasser speichern kann.
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Organische Basis: Häufig werden Kompost, Rindenhumus oder Holzfasern als Ausgangsmaterial genutzt.
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Mineralische Anteile: Sand, Perlite, Vulkangestein oder Blähton sichern Belüftung und reduzieren das Gewicht.
5.5. Substrate in Hydrokulturen
Zwar bilden klassische Erdmischungen hier nicht die Hauptrolle, aber Blähton – und vereinzelt auch Bims – wird in Hydrokulturen verwendet, um den Wurzeln Halt zu geben. Die Nährstoffzufuhr erfolgt über eine wässrige Lösung, während das Substrat primär der Wurzelverankerung und Belüftung dient.
6. Herstellung von Substraten
Die Produktion von Substraten erfolgt in spezialisierten Betrieben, die Rohstoffe aufbereiten, mischen und anschließend vermarkten. Je nach gewünschtem Endprodukt variieren Mischungsverhältnisse und Produktionsabläufe.
6.1. Schritte im Herstellungsprozess
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Rohstoffauswahl und Aufbereitung: Hochwertige, sortenreine Komponenten sind die Basis. Vulkangesteine werden oft in Steinbrüchen oder Lavafeldern abgebaut und anschließend in verschiedenen Körnungen angeboten.
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Sieben und Trocknen: Um eine einheitliche Korngröße zu erreichen, werden Gesteine gesiebt. Überschüssige Feuchtigkeit wird entfernt.
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Mischen: Die einzelnen Bestandteile (organische und mineralische Komponenten) werden nach Rezeptur miteinander vermengt. Hierbei sind Faktoren wie pH-Wert, Salzgehalt und Nährstoffgehalt zu berücksichtigen.
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Qualitätskontrolle: Regelmäßige Labortests stellen sicher, dass das fertige Substrat die vorgegebenen Parameter (z.B. pH-Wert, Wasserspeicherkapazität) erfüllt.
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Verpackung und Logistik: Je nach Einsatzzweck wird das Substrat in Säcken oder als lose Ware (z.B. Big Bags, Schüttgut) verkauft.
6.2. Qualitätskriterien
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pH-Wert: Pflanzen bevorzugen unterschiedliche pH-Bereiche. Zierpflanzen kommen oft mit leicht sauren bis neutralen Werten zurecht (pH 5,5–7,0). Bei Spezialpflanzen wie Rhododendron ist ein saureres Milieu nötig.
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Salzgehalt (EC-Wert): Ein zu hoher Salzgehalt kann Wurzelverbrennungen verursachen. Hochwertige Substrate sind in der Regel moderat aufgedüngt.
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Wasserspeicherkapazität: Insbesondere in Trockengebieten oder bei seltenen Niederschlägen ist dies essenziell.
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Luftkapazität: Mindestens 10–15 % Luftporen sollten im Substrat vorhanden sein, damit die Wurzeln atmen können.
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Strukturstabilität: Das Substrat darf sich nicht zu schnell zersetzen oder zusammendrücken.
7. Praxisbeispiele für den Einsatz von Substraten
7.1. Sportplätze und Golfanlagen
Hier muss der Boden intensivem Bespielen und hohen Belastungen standhalten. Rasentragschichten mit Sand, Kompost und Vulkangestein sorgen für Widerstandsfähigkeit und gleichmäßiges Wachstum. Zudem bleibt der Platz bei Regen bespielbar, da Wasser gut abfließen kann.
7.2. Stadtbäume in beengter Umgebung
Wenn Stadtbäume in Pflanzgruben oder Baumscheiben stehen, leiden sie oft an mangelndem Wurzelraum und Verdichtung. Ein spezielles Baumsubstrat mit einem hohen Anteil an Lava oder Bims hält den Bereich locker und durchlässig. Bäume wachsen dadurch langfristig gesünder.
7.3. Dachgärten und begrünte Tiefgaragen
Gerade bei Tiefgaragen, die begrünt werden sollen, spielt das Substratgewicht eine entscheidende Rolle. Schwere Böden würden die Baukonstruktion übermäßig belasten. Substrate mit Vulkangestein reduzieren das Gewicht drastisch und sorgen für eine optimale Wasserspeicherung.
7.4. Hochbeete in Innenstädten
In dicht besiedelten Bereichen gewinnen Hochbeete an Popularität, um Obst und Gemüse selbst anzubauen. Spezielle Hochbeet-Substrate, oft mit Kokosfasern, Kompost und Vulkangestein, sorgen für eine hervorragende Wasserführung und Durchlüftung.
8. Nachhaltigkeit und Umweltaspekte
Der Einsatz von Substraten geht auch mit Fragen der Nachhaltigkeit einher. Einerseits entlasten Substrate in vielen Fällen die natürlichen Böden und sorgen für bessere Wachstumsbedingungen in städtischen Räumen. Andererseits müssen die Rohstoffe sorgfältig gewonnen und verarbeitet werden.
8.1. Ressourcenschonung
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Recycling von organischen Materialien: Kompost aus Grünabfällen führt organische Substanz zurück in den Kreislauf.
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Alternative zu Torf: Der Verzicht auf Torf schützt wertvolle Moorlandschaften.
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Wiederverwendung von Vulkangestein: Da Lava und Bims sehr langlebig sind, kann man sie teilweise reinigen und erneut verwenden.
8.2. Reduzierung des Wasserverbrauchs
Substrate mit hohem Wasserhaltevermögen helfen, den Bewässerungsbedarf zu senken. Gerade in Zeiten des Klimawandels und häufiger werdender Dürren ist dies ein zentraler Vorteil.
8.3. Urbanes Mikroklima
Städtische Wärmeinseln entstehen, weil Beton und Asphalt sich stark aufheizen. Begrünungen mit durchdachten Substraten tragen zur Abkühlung bei. Dachbegrünungen und begrünte Fassaden sorgen für Verdunstungskühle und verbessern die Luftqualität.
9. Pflege und Wartung
Die Wahl des richtigen Substrats ist nur der erste Schritt. Um eine nachhaltige, langanhaltende Begrünung zu garantieren, ist die regelmäßige Pflege unverzichtbar.
9.1. Bewässerung
Auch das beste Substrat kann austrocknen, wenn zu wenig gegossen wird. Allerdings erlaubt ein gutes Substrat eine effizientere Bewässerung, da weniger Wasser verloren geht. Bei Dachbegrünungen sollte man auf automatisierte Bewässerungssysteme (z.B. Tropfbewässerung) setzen, um den Wasserbedarf zu optimieren.
9.2. Düngung
Viele Substrate sind voraufgedüngt. Dennoch empfiehlt sich in der Regel eine regelmäßige, dem Pflanzenbedarf angepasste Nachdüngung. Organische Dünger, Flüssigdünger oder Langzeitdünger können zum Einsatz kommen.
9.3. Bodenanalyse
Bei langfristigen Pflanzungen, etwa Stadtbäumen, lohnt es sich, alle paar Jahre eine Bodenanalyse durchzuführen. So kann man mögliche Mängel im Substrat (z.B. Nährstoffmangel, pH-Verschiebungen) frühzeitig erkennen und beheben.
9.4. Erneuerung und Austausch
Substrate, insbesondere in intensiven Anwendungsbereichen (z.B. Hochbeete, intensiver Dachgarten), verlieren mit der Zeit an Struktur und Nährstoffgehalt. Eine teilweise Erneuerung oder das Aufbringen einer frischen Substratschicht kann notwendig sein, um optimale Wachstumsbedingungen zu erhalten.
10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Frage: Kann ich herkömmliche Gartenerde einfach durch ein Substrat ersetzen?
Antwort: Grundsätzlich ja, speziell hergestellte Substrate bieten sogar oft bessere Wachstumsbedingungen. Allerdings sollten Sie immer darauf achten, dass das Substrat zum Anwendungsbereich passt (Rasen, Bäume, Dachbegrünung etc.).
Frage: Wie finde ich das richtige Substrat?
Antwort: Achten Sie auf Angaben wie Korngröße, pH-Wert, Nährstoffgehalt und Wasserhaltevermögen. Kompetente Hersteller und Gartencenter bieten häufig Substrate für spezielle Anwendungen an.
Frage: Ist Lava als Zuschlagstoff nicht zu teuer?
Antwort: Der Preis pro Kubikmeter kann höher sein als bei Sand oder Kies. Jedoch rechtfertigen die besseren Eigenschaften (Leichtigkeit, Porosität, Stabilität) in vielen Fällen den höheren Preis.
Frage: Wie erkenne ich gute Qualität?
Antwort: Ein qualitativ hochwertiges Substrat ist meist homogen, frei von störenden groben Bestandteilen oder Verunreinigungen (z.B. Plastik). Der Geruch sollte angenehm erdig sein, nicht faulig.
Frage: Welche Rolle spielt Basaltmehl?
Antwort: Basaltmehl wird oft als Bodenverbesserer eingesetzt. Es liefert Spurenelemente wie Magnesium, Eisen und Silizium. Diese Stoffe fördern das Pflanzenwachstum und die Bodenstruktur.
11. Fazit
Substrate sind eine unverzichtbare Grundlage für eine erfolgreiche Begrünung in diversen Bereichen: Ob Rasenflächen, Stadtbäume, Dachbegrünungen oder Hochbeete – mit dem passenden Substrat lassen sich gesunde, widerstandsfähige und optisch ansprechende Pflanzungen realisieren. Die Kombination aus organischen und mineralischen Bestandteilen erlaubt es, spezifische Anforderungen zu erfüllen und das bestmögliche Ergebnis zu erzielen.
Der Einsatz von Vulkangestein bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Es punktet vor allem bei Dach- und Stadtsituationen, wo Gewicht und Wassermanagement essenziell sind. Die poröse Struktur von Lava, Bims & Co. sorgt für eine ausgezeichnete Durchlüftung und ein optimales Wassermanagement, wodurch sich Pflanzen besser entwickeln können.
Abschließend lohnt es sich, bei der Substratwahl auf qualitativ hochwertige Produkte zu setzen und die spezifischen Standortbedingungen zu berücksichtigen. Mit einer guten Pflege und Wartung ist ein langlebiges, nachhaltiges und attraktives Grün gesichert, das gleichzeitig einen wertvollen Beitrag zum Stadtklima und zur Lebensqualität leistet.
Abschließende Worte
Die Wahl des richtigen Substrats ist für viele Gärtner und Landschaftsarchitekten ein entscheidender Faktor. Ob für den heimischen Rasen, robuste Stadtbäume oder ästhetische Dachbegrünungen – die Vorteile speziell konzipierter Substrate sind zahlreich. Dabei gilt: Je besser das Substrat auf die Bedürfnisse der jeweiligen Pflanzen und Standorte abgestimmt ist, desto erfolgreicher wird die Begrünung.
Vulkangestein hat sich als nachhaltige, wirksame und vielseitige Komponente in Substraten etabliert. Dank seiner porösen Struktur, leichten Handhabung und hohen Stabilität ist es eine hervorragende Wahl für viele Anwendungen, vor allem dort, wo Gewicht und Drainage von Bedeutung sind. Zusammen mit organischen Bestandteilen und anderen Mineralien lassen sich passgenaue Lösungen für fast jedes Begrünungsprojekt entwickeln.
Wer die Vorteile eines professionell hergestellten Substrats einmal erlebt hat, wird kaum noch auf natürliche, oft unberechenbare Böden zurückgreifen wollen. Denn eine gelungene Begrünung beginnt im Wurzelbereich – und dort liegt die Stärke moderner Substrate.