Kunstrasen: Normen, Systemaufbau und technische Kriterien

Das Kunstrasen-Spielfeld setzt sich aus einem Schichtaufbau von Komponenten zusammen, der auf dem Baugrund und mineralischen Tragschichten ruht. Außerdem bestimmen zahlreiche Produktmerkmale die Qualität des Gesamtsystems. All dies ist in Normen und Zertifizierungen bis in alle Details geregelt.

Sie sind auf der Suche nach dem geeigneten Kunstrasen für Ihren Sportplatz? Nutzen Sie unseren Service „Sie suchen – wir finden“ und erhalten Sie kostenlos, schnell und unkompliziert Angebote von renommierten Unternehmen aus dem Sportplatzwelt-Netzwerk.

Es ist gebräuchlich, die Produktarten im Bereich des Kunststoffrasens nach drei oder vier Generationen zu sortieren, jedoch gehen mit dieser eher oberflächlichen Kategorisierung keine verbindlichen Beschreibungen von Produkten und Systemen einher. Dennoch – um die Begriffe zu klären, soll eine kurze Zeitreise die Unterschiede veranschaulichen: Die „erste Generation“, meint Plätze der Art, wie sie seit Ende der 1960er Jahre eingeführt wurden. Hier ist die Polschicht sehr dünn. Sie kommt heute in vergleichbarer Bauweise, wenngleich im Detail verbessert, fast nur noch beim Hockey zum Einsatz, wo sie in den 1970er Jahren eingeführt wurde.Auch die Auslaufzonen von Profi-Spielfeldern können heute mit solch dünnen Teppichen bestückt sein. Die „zweite Generation“, entwickelt in den 1980er und 1990er Jahren, bietet eine mit zwischen 25 mm und 35 mm immer noch recht kurze Polschicht, die hoch mit Quarzsand verfüllt ist. Diese Version ist mit geringer Polhöhe zum Beispiel gut für Tennis geeignet, aber auch im Fußball und in der Mehrzwecknutzung einsetzbar.

Wenn heute von einem optimal für den Fußball geeigneten Kunststoffrasen die Rede ist, geht es in der Regel um solchen der „dritten Generation“, der Anfang der 1990er Jahre erstmals erscheint. Die Polhöhe beginnt bei 35 mm, das System ist Quarzsand und Gummigranulat teilverfüllt oder hochverfüllt. Der Übergang zur „vierten Generation“ ist fließend, seit Mitte der 2000er Jahre wurden die internationale Zertifizierung seitens UEFA und FIFA vorangetrieben und bis heute und weiterhin ständig Verfeinerungen aller Komponenten entwickelt. Ziel ist es, immer näher an die Eigenschaften des Naturrasens heranzureichen.

Belagstypen und Eignung

Wie in einer Tabelle (siehe Grafik) im Anhang zur DIN 18035-7 dargestellt, wird zwischen neun Belagstypen (A – J) unterschieden, die anhand von 15 Kriterien sortiert beziehungsweise bewertet werden. Die jeweilige Empfehlung für bestimmte Sportarten und Einsatzgebiete ergibt sich aus Eigenschaften des Belags inklusive seines jeweiligen Unterbaus.

Laborwerte und Emotionen

Wo in erster Linie Fußball auf Vereinsniveau gespielt wird und der Platz zudem gut im Mehrzweckbereich eingesetzt werden kann, fällt die Wahl meist auf ein Produkt des Belagstyps B oder E, also ein mit Gummi und Sand teilverfülltes System mit Monofilament.

Gemessen werden bei der Prüfung und Zertifizierung das Ballrollverhalten, die Ebenheit, der Kraftabbau, das Gleitreibungsverhalten, der Verschleiß, die Alterung, das Brennverhalten und die Wasserdurchlässigkeit. Wo in erster Linie Fußball auf Vereinsniveau gespielt wird und der Platz zudem gut im Mehrzweckbereich eingesetzt werden kann, fällt die Wahl meist auf ein Produkt des Belagstyps B oder E, also ein mit Gummi und Sand teilverfülltes System mit Monofilament.

Gemessen werden bei der Prüfung und Zertifizierung von Kunststoffrasen-Produkten Eigenschaften wie das Ballrollverhalten, die Ebenheit, der Kraftabbau, das Gleitreibungsverhalten, der Verschleiß, die Alterung, das Brennverhalten und die Wasserdurchlässigkeit. Somit sind alle wesentlichen Merkmale dieser Systeme quantifiziert. Keines dieser Merkmale allein wiederum bestimmt die Spieleigenschaften und Dauerhaftigkeit des Gesamtsystems. Eine direkte Vergleichbarkeit fällt daher schwer. Sicherlich beurteilen Fußballer, die auf einem Kunstrasenplatz spielen, diesen zuallererst nach „gefühlten“ Kriterien. Und die real gegebene Beschaffenheit jedes Platzes hängt immer stark vom Pflegezustand und unter anderem auch von der Füllhöhe ab. Somit werden bei der Prüfung durch Sachverständige Systeme nicht nur im Labor, sondern auch vor Ort getestet.

Was die Sportler bei ihrer Betätigung auf einem Kunstrasen-Sportplatz als sportfunktionelle Eigenschaften intuitiv wahrnehmen, welche Emotionen sie gegenüber dem Spielfeld entwickeln, ob sie auf dem Belag Spaß haben, ist das Gesamtergebnis aller Arbeitsschritte und Materialen im Schichtaufbau des Systems. Die Problematik der Verletzungen, insbesondere Verbrennungen durch Hautkontakt, ist mittlerweile weitgehend behoben.

Eine weitere Aufgabe, zu deren Lösung die Branche bereits geeignete Produkte entwickelt hat, ist die hohe Wärmespeicherung und Hitzeabstrahlung im Sommer. Die Antwort hierauf besteht in UV-reflektierenden Elementen in der Zusammenstellung des Ausgangsmaterials (Master Batch) für das Filament. Mittlerweile sind auch Produkte verfügbar, die mittels der Summe ihrer entsprechend eingestellten Eigenschaften beispielweise sich selbst kühlen oder sogar per photokatalytischer Nanotechnologie, mittels Aktivierung durch UV- oder Sonnenlicht, dazu beitragen, ihren CO2-Abdruck zu verbessern.

Selbstverständlich trägt auch die Beregnung sowohl zu einem angenehmen Spielverhalten, wie auch der Abkühlung, bei. Diese Maßnahme hilft darüber hinaus, ein weiteres Problem mancher Materialien zu mindern – die Absonderung von Feinstaub. Insbesondere beim günstigen SBR-Recycling-
Granulat kann der schwarze Gummi-Abrieb unerwünschte Nebeneffekte mitbringen und sich unter anderem in der Bekleidung der Sportler festsetzen oder auf die Umgebung ausbreiten.

Diese Begleiterscheinungen haben das gesamte Konzept des Gummi- Granulates in Verruf gebracht; es wird nun vermutlich irreversibel abgeschafft. Die Beregnung bindet diesen Staub, was allerdings in Wasserschutzgebieten immer noch zu Problemen führen kann. Anhand der Auswahl des Granulats kann die Staubbildung unterbunden werden – allerdings offenkundig nicht weitgehend genug, wie die laufende Ökologie-Debatte zeigt.

DIN 18035-7 und DIN EN 15330-1

Alle wesentlichen technischen Eigenschaften von Kunststoffrasensystem beschreiben Normen: Erstens die DIN EN 15330-1 (Fassung von Dezember 2013). Diese behandelt zwar den Kunststoffrasenbelag, nicht aber den Unterbau, den wiederum die DIN 18035-7 (Fassung von Dezember 2019) beschreibt und ergänzt, was in der EN-Norm über die Elastikschichten und den Unterbau nicht erwähnt wird. Einige Jahre lang herrschte Unsicherheit, doch eine strittige DIN SPEC wurde zurückgezogen und ist vollständig ersetzt.

DIN 18035-7:2019-12 – Überarbeitete Norm für Kunststoffrasensysteme

Seit Dezember 2019 ersetzt die DIN 18035-7:2019-12 für Kunststoffrasensysteme die bis dahin gültige Version DIN 18035-7:2014-10. Gegenüber der alten Version wurden – zusammengefasst – folgende Änderungen vorgenommen:

• Die Nivellierschicht wurde gestrichen
• Eine Tragschicht ohne Bindemittel ist zweilagig auszuführen
• Elastikschicht auf ungebundener Unterlage wurde gestrichen
• Die gebundene elastische Tragschicht wurde den gebundenen Tragschichten zugeordnet
• Die Verschleißbeständigkeit für elastische Füllstoffe wurde als Prüfverfahren neu aufgenommen
• Die Norm wurde redaktionell überarbeitet und an die aktuellen Gestaltungsregeln angepasst

Für den Neubau von Kunststoffrasenplätzen ergibt sich hieraus, dass nur zwei Bauweisen übriggeblieben sind. Ob mit gebundener elastischer Tragschicht gearbeitet wird oder mit Elastikschicht, die entweder im Ortseinbau (in situ) eingebaut oder als werkseitig vorgefertigte Schicht geliefert wird: Die Elastikschicht wird nur noch auf gebundener Tragschicht, also auf Asphalt, eingebaut. Neu ist, dass die 30 mm dicke Elastikschicht im Ortseinbauverfahren
nun auf die Asphalttragschicht gebaut werden muss.

Jede Norm wird in einem Abstand von rund fünf Jahren von dem jeweiligen Ausschuss auf den Bedarf von Änderungen geprüft. Für die DIN 18035-7 ist der Arbeitsausschuss Kunststoff-Flächen und Kunststoffrasen-Flächen im DIN-Normenausschuss Bauwesen (NaBau) zuständig. Der Ausschuss setzt sich zusammen aus Vertretern aus der Wirtschaft, unabhängigen Sachverständigen sowie Anwendern und Vertretern der Öffentlichen Hand. Es ringen gelegentlich also verschiedene Parteien um ihre Interessen.

Wie eingangs erklärt, gibt es kein Regelwerk, das alle Komponenten und Aspekte eines Kunststoffrasensystems abhandelt. Da die unterschiedlichen technischen Regelungen etwa der DIN 18035-7 und der DIN EN 15330-1 sowie verschiedener Zertifikate niemals auf demselben Stand der Aktualisierung synchronisiert sind, ist eine Homologierung nicht möglich. Jedoch gibt es an verschiedenen Stellen Querverweise z. B. von der DIN auf das RAL-Gütesiegel, sodass man auf den dortigen aktuellen Stand referieren kann.

Nicht zuletzt aus dem Grund, dass die Norm-Ausschüsse sich nur zwei bis drei Mal im Jahr treffen ergibt sich, dass die DIN nicht jederzeit den neusten Stand der Technik oder aktuelle Entwicklungen erfassen kann. So überschnitten sich beispielsweise 2019 die Diskussion um Kunststoff-Granulat und ein Entwurf, der das Kork-Infill neu einbrachte, mit der neuen Norm-Fassung vom Dezember 2019. Einstweilen sorgt aber die Zertifizierung von Kork-Produkten für die Konsistenz auf dem Markt angebotener Produktlinien und deren Kompatibilität mit den entsprechenden Kunstrasen-Systemen.

Noch nicht in den Normen verankert aber sehr relevant für zukunftsfähige Kunstrasen-Projekte sind wiederum die Entscheidungsprozesse, die 2020 und noch 2021 bei der Europäischen Chemikalien-Agentur (ECHA) rund um die Vermeidung von Mikroplastik laufen.

AKTUELLER HINWEIS: Auch wenn noch keine endgültige Entscheidung seitens der EU getroffen wurde, gilt ein EU-weites Verbot von Kunststoff-Einfüllgranulaten als wahrscheinlich. Im Laufe des Jahres 2021 sollte feststehen, wie es weitergeht. (Einen ausführlichen Artikel zum Thema finden Sie hier: Kleine Körnchen – großes Problem? Ein Überblick zur aktuellen Mikroplastik-Debatte der ECHA). Die folgenden Informationen gelten somit teilweise unter Vorbehalt. In jedem Fall ist auch klar, dass Übergangsfristen gelten werden und Bestandsanlagen mit Gummi-Granulat in deren Rahmen weiter betrieben werden können. 

Nach Definition der DIN 18035-7 ist eine Kunststoffrasenfläche „eine wasserdurchlässige, mehrschichtige Konstruktion. Sie besteht aus dem Kunststoffrasenbelag mit gefüllter oder ungefüllter Polschicht, der Elastikschicht auf gebundener Tragschicht (unter besonderen Bedingungen auch auf ungebundener Tragschicht) oder der gebundenen elastischen Tragschicht, der ungebundenen Tragschicht und gegebenenfalls einer Filterschicht.“ Unterhalb der beim Bau angelegten Schichten befindet sich das Erdplanum beziehungsweise der Baugrund. Im Rahmen der DIN bieten sich immer mehrere Möglichkeiten des Aufbaus. Ein Dränsystem, das die Wasserdurchlässigkeit des Unterbaus verstärkt, ist darüber hinaus ein wesentliches Qualitätsmerkmal für Fußballplätze. Auf welche Weise im Einzelfall gebaut und welche Bauweise ausgeschrieben wird, ist die Entscheidung der jeweils eingebundenen Sachverständigen. Kriterien, die sich aus lokalen Gegebenheiten ergeben, sind unter anderem die Wasserdurchlässigkeit und Tragfähigkeit des Baugrundes sowie jeweiligen Umwelt-Bedingungen vor Ort. Bei der Festlegung von Art und Bauweise der Elastikschicht ist der Bauherr oder spätere Hauptnutzer möglicherweise stärker eingebunden, weil unterschiedliche Kombinationen von Elastikschicht und Belag sowie Verfüllung nicht allein die sportfunktionellen Eigenschaften des Systems stark prägen, sondern auch die Höhe der gesamten Investition.

Wie erwähnt, kann die Elastikschicht in unterschiedlichen Bauweisen entstehen (hier ist die in Deutschland weit verbreitete Bauweise nicht unbedingt deckungsgleich mit der Praxis und Zertifizierung auf dem Weltmarkt). Die Elastikschicht wird entweder fertig auf der Rolle angeliefert oder im Ortseinbau fest auf der Tragschicht installiert. Dieses Verfahren ist mit dem Insitu-Einbau von Laufbahnbelägen vergleichbar (siehe entspr. Kapitel in diesem Heft). Während die Elastikschicht aus Gummi-Granulat beziehungsweise Schaumstoff besteht, enthält die im Ortseinbau erstellte gebundene elastische Tragschicht ein mineralisches Gemisch, das in einem elastischen Bindemittel stabilisiert wird und somit ab einer Schichtstärke von 35 mm die gebundene Tragschicht ersetzen kann. Bei einigen unverfüllten Belägen ist die aufgeschäumte Elastikschicht an den Rücken des Trägermaterials kaschiert. Neben der Nenndicke sind die Zugfestigkeit, die Wasserdurchlässigkeit und die Ebenheit wesentliche Kriterien.

Es sind Bauweisen im Angebot, die anhand des Verzichtes auf die Elastikschicht eine entsprechende Kostenreduzierung versprechen. Die Polhöhe der Halme reicht dann bis zu 60 mm. Ob diese Variante praktikabel ist, obliegt dem Urteil der beratenden Experten.

Rollen, Kleber, Nähte – die Verlegung

Bevor das synthetische Spielfeld verlegt werden kann, sorgen die Erdarbeiten mit Baustoffen in Schichten gemäß DIN für einen ebenen, stabilen und wasserdurchlässigen Unterbau. Die Installation der Elastikschicht und des Belags erfolgt im besten Fall spätestens im Herbst beziehungsweise dem Einsetzen von Frost, jedoch haben Weiterentwicklungen des Kunstrasenklebers die Verlegesaison gegenüber früher schon verlängert. Grundsätzlich erfolgt die Verlegung der Bahnen, die auf der Baustelle auf Rollen eintreffen, schwimmend. Spätestens nach dem Einfüllen reicht das Eigengewicht aus, um den Belag auf dem Untergrund zu fixieren. (Einige unverfüllte Produkte werden jedoch eingespannt.) Verklebt und/oder vernäht werden lediglich die Bahnstöße, also die Schnittstellen, an denen die Rollen aufeinandertreffen. Zur Linierung sind unterschiedliche Verfahren möglich. Die Markierung kann ab Werk eingetuftet sein oder auf der Baustelle eingenäht und verklebt werden. In diesem Fall wird gemäß dem späteren Verlauf der Linien das bereits verlegte grüne Material ausgeschnitten und die weißen oder gelben Linien an derselben Stelle eingearbeitet. Bei unverfüllten Systemen kann die Markierung auch mit der Hilfe von Schablonen mit dem Kompresser aufgesprüht werden. Anschließend werden die Einfüllmaterialien, zuerst der Sand (mit definierten Eigenschaften bezüglich Körnung und Kantenschärfe), dann das Granulat, eingearbeitet. Gab es vor einigen Jahren noch Probleme mit verklumptem EPDM-Granulat, soll das aktuellere Schwefelvernetzte EPDM dieses Verhalten nicht mehr zeigen, sodass die meisten Fachleute hierin auch keinen Grund mehr sehen, auf das Gummin zu verzichten und nur mit Sand zu verfüllen.

Schwachstellen und Gewährleistung

Die sensibelsten und anfälligsten Bereiche des gesamten Systems sind immer die Nahtstellen der Bahnstöße und Linien. In den besonders stark genutzten Spielfeldzonen, insbesondere den Strafräumen, zeigen sich Verlegungsfehler und Verschleiß meist zuerst. „Wandernden“ Linien beugt man mit entsprechender Rückenverstärkung vor, doch ist auch diese nicht für die Ewigkeit angelegt. Dort, wo die sich die Verbindung zwischen den Bahnen auflöst, geht auch die Stabilität des gesamten Belags verloren, und ab einem gewissen Zeitpunkt lässt sich auch die Unterhaltspflege nicht mehr fachgerecht durchführen. Als Schwachstelle kann sich zudem die Latex-Rückenbeschichtung erweisen.

Die Garantie kann gemäß VOB festgelegt werden oder Verhandlungssache bei Auftragsvergabe sein, wobei es möglich ist, auf bekanntes Potenzial für Probleme einzugehen. 4 bis 5 Jahre sind ein üblicher Zeitraum. Sind Nachbesserungen oder umfangreichere Sanierungsmaßnahmen offensichtlich erforderlich, kann jederzeit auch ein unabhängiger Sachverständiger beziehungsweise Kunstrasenprüfer konsultiert werden, der Empfehlungen bezüglich der geeigneten Maßnahmen ausspricht.

Ein solcher Fachmann muss, um den Erfolg des gesamten „Projektes Kunstrasen“ sicherzustellen, möglichst früh in die Planung einbezogen werden und nach jedem Arbeitsschritt Kontrollprüfungen durchführen. Die Art und Weise dieser Maßnahmen sowie die hierbei eingesetzten Geräte sind standardisiert, und jedes qualifizierte Bauunternehmen weiß, welchen Anforderungen seine Arbeit gerecht werden muss. Die Prüfungen und daraus hervorgehenden dokumentierten Ergebnisse sind die besten Argumente des Bauherrn, sollte er Fehler feststellen und diese vor Gericht nachweisen müssen. Besonders ärgerlich werden am Ende fehlerhaft ausgeführte Baumaßnahmen, wenn diese in den unteren Schichten des Systems liegen, damit die Nutzung des Platzes unmöglich machen, aber kaum noch nachweisbar sind. Zu den Fehlern, die erst nach Jahren offenkundig werden, kann es gehören, wenn nicht sortenrein nach DIN gebaut wurde.

Kalkulation des Einfüllmaterials

Auch zeigen sich zwangsläufig Auswirkungen, wenn die Einfüllhöhe nicht korrekt eingestellt ist, wie Dipl.-Ing. Engelbert Lehmacher vom Prüflabor Lehmacher/Schneider berichtet: „Es hat durchaus Folgen, dass die Füllhöhe nach unserer Erfahrung fast immer zu niedrig ausgeschrieben wird. Die Technischen Datenblätter zeigen in der Regel die Mindestmenge an, wahrscheinlich, weil auf diesem Weg niedrigere Kosten dargestellt werden können. Planer oder Bauherren, die sich nicht sehr genau auskennen, orientieren sich an diesen Mindestwerten, etwa 60 % Füllhöhe der Florhöhe, das ist für die langfristige Aufrechterhaltung der Anforderungen an einen optimalen Spielbetrieb zu wenig! Granulat-Infill wird ausgetragen und komprimiert, sodass bei einer Prüfung ein Jahr später die Füllhöhe häufig nur noch 50 % betragen kann. Die Empfehlung des Fachmannes besteht darin, sich am oberen Grenzbereich zu orientieren und schon bei Abnahme mit 70 % – 75 % aufzufüllen. „Der Platz ist dann besser zu pflegen“, sagt Lehmacher, „die Faser steht länger, und die Vereine profitieren von einer längeren Haltbarkeit“. Beim Sand gilt die Empfehlung, nicht die Menge in kg vorzugeben, sondern in der Ausschreibung die Füllhöhe einschließlich des elastischen Infills festzulegen. „Das kostet vielleicht etwas mehr, spart aber auf die Dauer eine Menge Geld“, meint Lehmacher.