Viele urbane Ufer sind technisch optimiert, aber ökologisch verarmt. Glatte Spundwände, steile Kanten und fehlende Tiefenstaffelung prägen das Bild. Was für die senkrechte Uferstabilisierung funktioniert, bietet biologisch kaum Mehrwert. Es fehlt der lebendige Übergangsbereich zwischen Land und Wasser – mit seinen Mikrohabitaten, Rückzugsräumen und strukturierten Besiedlungsflächen.
Das SpundwandQuartier setzt genau hier an: Es ergänzt bestehende Spundwände um funktionale, 3D-gedruckte Habitatstrukturen und verwandelt monotone Hartsubstrate in lebendige ökologische Räume – ohne die tragende Infrastruktur maßgeblich zu beeinflussen.
Dabei versteht das SpundwandQuartier technische Uferbauwerke nicht als ökologische Barriere, sondern als bislang ungenutzte Potenzialfläche. Es schlägt eine Brücke zwischen Ingenieurbau und Ökosystementwicklung – modular, kompatibel und wissenschaftlich begleitet.
Die Module werden mittels Shotcrete 3D Printing (SC3DP), einer additiven Fertigungstechnik aus speziell auf die Anforderungen abgestimmten Beton, gefertigt und in vorhandene Spundwandtäler eingehängt. Die bestehende Konstruktion bleibt statisch weitestgehend unberührt. Dadurch entsteht eine technisch kompatible Lösung, die sich in bestehende Hafen- und Wasserinfrastrukturen integrieren lässt und genehmigungsseitig deutlich einfacher umzusetzen ist als bauliche Umgestaltungen.
Das System ist modular aufgebaut und ermöglicht durch individuelles Design eine schrittweise ökologische Aufwertung – standortspezifisch, skalierbar und wirtschaftlich realisierbar.
Im Unterwasserbereich bildet das Blaumodul eine kleinteilige Regalstruktur mit unterschiedlich geneigten Ebenen. Dadurch entstehen differenzierte Oberflächen-, Strömungs- und Lichtverhältnisse, die auf ausgewählte Zielorganismen abgestimmt werden können.
Erste Versuche und vergleichbare Studien zu strukturierten Hartsubstraten legen nahe, dass sich innerhalb kurzer Zeit Biofilme auf den Oberflächen bilden. In den darauffolgenden Tagen ist mit einer Besiedlung durch Algen und Mikroorganismen zu rechnen; im weiteren Verlauf können sich auch größere wirbellose Organismen wie Krebstiere oder Weichtiere ansiedeln.
Ob und in welchem Umfang sich daraus stabile Organismengemeinschaften entwickeln und welche ökologischen Funktionen – etwa Filtrationsleistungen oder lokale Verbesserungen von Licht- und Sauerstoffverhältnissen – tatsächlich erreicht werden, ist Gegenstand der laufenden wissenschaftlichen Untersuchung.
Oberhalb der Wasserlinie erweitert das Grünmodul die ökologische Wirkung in den Übergangsbereich zwischen Wasser und Land. Es schafft Raum für überflutungstolerante Sumpf- und Uferpflanzen und fördert damit die Vernetzung aquatischer und terrestrischer Lebensräume. Neben der ökologischen Funktion entsteht auch eine sichtbar aufgewertete Uferlandschaft, die Akzeptanz und Mehrwehrt für die Stadtgemeinde steigert.
Mit der funktionalen Ergänzung bestehender Hartsubstrate unterstützt das SpundwandQuartier die Zielsetzungen der EU-Wasserrahmenrichtlinie zur Verbesserung des ökologischen Zustands von Oberflächengewässern. Gleichzeitig leistet es einen Beitrag zur Umsetzung der EU-Biodiversitätsstrategie im urbanen Raum.
Im Projekt „Future Urban Coastlines“ wurde ein erster Prototyp des SpundwandQuartiers entwickelt. Die Herstellung und Finanzierung erfolgten durch die Technische Universität Braunschweig. Gemeinsam mit der Stiftung Lebensraum Elbe wird der Einsatz in Hamburger Gewässern – unter anderem im Bereich der Bille – koordiniert und wissenschaftlich begleitet.
Was als kontrolliertes Besiedlungsexperiment für Tiere und Pflanzen auf 3D-gedrucktem Hartsubstrat aus Beton beginnt, soll die Grundlage für ein übertragbares Modell zur ökologischen Nachrüstung urbaner Gewässer bilden. Ziel ist es, die Entwicklung von Biofilmen, Wirbellosen, Pflanzen und weiteren Organismengruppen systematisch zu erfassen und daraus belastbare Erkenntnisse für den Einsatz strukturierter künstlicher Substrate im urbanen Kontext abzuleiten.
