Kunstrasen

Begriff, Bedeutung und Einsatz

Kunstrasen ist ein Kunststoffteppich, der Naturrasen in Aussehen und Verwendung möglichst nahekommt. Er dient vor allem als Belag für Fußball- und Hockeyplätze, wird aber auch beim Tennis, Golf und Swingolf sowie auf Mehrzweckflächen eingesetzt. Außerhalb des Sports findet man ihn auf Messen, bei Veranstaltungen, in Ausstellungsräumen, auf öffentlichen Grün- und Spielflächen sowie in Schulen, Kindergärten und Kindertagesstätten. Privat wird er besonders dort verlegt, wo Naturrasen kaum wachsen kann, etwa auf Balkonen und Dachterrassen, oder wo eine rasenähnliche Fläche mit geringem Pflegeaufwand gewünscht ist.

Ein wichtiger Vorteil im Sport ist der weitgehend witterungsunabhängige Betrieb. Dadurch kann eine Fläche häufiger genutzt werden und behält relativ gleichmäßige Spieleigenschaften. Als Entscheidungshilfe gilt: Bei einer jährlichen Nutzung von 800 bis 2500 Stunden wird Kunstrasen empfohlen. Dennoch ist er nicht pflegefrei und kann Umwelt-, Hitze- und Entsorgungsprobleme verursachen.

Entwicklung und Systemtypen

Kunstrasensysteme werden in drei bis vier Generationen eingeteilt:

• Die erste Generation wurde bereits in den 1960er-Jahren vorgestellt. Ihre Polschicht, also die Schicht aus künstlichen Halmen, ist sehr dünn. Verbesserte Varianten werden heute fast nur noch im Hockey verwendet.

• Die zweite Generation entstand in den 1980er- und 1990er-Jahren. Sie besitzt eine 25 bis 30 mm hohe, stark mit Quarzsand verfüllte Polschicht und eignet sich besonders für Tennis, eingeschränkt für Fußball und für Mehrzweckflächen.

• Die dritte Generation wurde ebenfalls in den 1980er- und 1990er-Jahren entwickelt und ist auf Fußball ausgerichtet. Ihre Polhöhe beginnt bei 35 mm; das System wird teilweise oder stark mit Quarzsand und Gummigranulat verfüllt. Es ist heute vor allem im Fußball am weitesten verbreitet.

• Der Übergang zur vierten Generation ist fließend. Seit Mitte der 2000er-Jahre treiben UEFA und FIFA internationale Zertifizierungen voran. Gleichzeitig werden Fasern, Füllstoffe und weitere Komponenten fortlaufend verbessert, sodass sich die Eigenschaften stärker denen von Naturrasen annähern.

Als erste sportliche Anwendung gilt das zur Saison 1966 im NRG Astrodome in den USA verlegte ChemGrass, das später unter dem Markennamen AstroTurf bekannt wurde.

Herstellung, Aufbau und Untergrund

Die Eigenschaften einer Kunstrasenfläche entstehen durch das gesamte Belagsystem, nicht allein durch die sichtbare Rasenschicht. Dazu gehören der Kunststoffrasen, die Verfüllung, eine Elastikschicht (EL) oder Elastische Tragschicht (ET), der tragfähige Untergrund und die Entwässerung. Technische Anforderungen und Pflegehinweise enthält unter anderem DIN 18035-7.

Kunstrasen wird überwiegend im Tuftverfahren hergestellt: Garne aus Polypropylen, Polyethylen oder Polyamid werden in ein Trägergewebe eingebracht. Dieser Tuftrücken wird mit Latex beschichtet und meist zusätzlich stabilisiert. Die Bahnen sind gewöhnlich 1 bis 4 m breit. Ihre Stöße und eingelegten Linien werden mit Nahtbandagen und PUR-Beschichtungsmasse verbunden. Unverfüllte Beläge können auch vernäht werden. Daneben gibt es unverfüllte Platten von 1 × 2 m, die mit lösbaren Klettbändern verbunden werden.

Die Polhöhe bezeichnet die Länge der künstlichen Halme über dem Trägersystem; die Gesamtdicke schließt dagegen die Trägerkonstruktion ein. Bei Fußballbelägen mit Quarzsand und Gummigranulat beträgt die Polhöhe etwa 35 bis 60 mm, bei Hockey-, Tennis- und unverfüllten Systemen 10 bis 35 mm. Die Poldichte gibt die Zahl der Stiche pro Längeneinheit und damit die Dichte der Fasern an.

Bei verfüllten Fußballsystemen bildet Sand die untere Schicht. Er hält die Fasern, gibt dem Belag Gewicht und beeinflusst seine sportlichen Eigenschaften. Darüber kann Granulat aus SBR, PUR-umhülltem SBR, EPDM oder TPE liegen. Es bestimmt insbesondere Dämpfung sowie Ballverhalten. Wegen der Mikroplastikproblematik wird zunehmend Kork als Naturprodukt verwendet. Hockeybeläge sind gewöhnlich unverfüllt.

Die Elastikschicht besteht beispielsweise aus PUR-gebundenem Gummigranulat oder aus Schaumstoffbahnen beziehungsweise -platten. Manche Systeme werden ohne Elastikschicht direkt auf mineralischem oder asphaltiertem Untergrund verlegt. Die Tragschicht muss dauerhaft eben und stabil sein sowie Wasser ableiten; mineralische Schichten müssen frostunempfindlich sein. Meist soll die oberste Tragschicht gebunden sein, etwa als Drainasphalt.

Der Belag ist in der Regel wasserdurchlässig. Dazu dienen etwa 4 mm große Löcher im Abstand von 10 bis 15 mm. Bei mäßigem Regen fließt Wasser senkrecht durch die Tragschicht in unterirdische Drainagerohre. Bei starkem Regen läuft es zusätzlich über ein Gefälle von 0,5 bis 1 % zu Rinnen an den Platzrändern. Filter sollen verhindern, dass Granulat als Mikroplastik entweicht. Ungebundene Tragschichten können sich verformen; geeignet sind grundsätzlich feste Gemische aus gebrochenem Gestein mit mindestens 24 mm Größtkorn und wenig Feinkorn.

In Privatgärten wird häufig der Mutterboden 10 bis 12 cm tief entfernt und durch ein verdichtetes Sandbett oder Sand-Zement-Gemisch ersetzt. Darauf liegt ein Geovlies gegen unerwünschten Pflanzenwuchs und zur Stabilisierung; bei Spielanlagen kann zusätzlich eine Falldämpfung eingebaut werden.

Nutzung in verschiedenen Sportarten

Im Fußball werden Plätze meist mit Kunststoffgranulat oder Naturmaterialien wie Kork oder Quarzsand verfüllt. Die Füllung dämpft den Untergrund und beeinflusst das Springen und Rollen des Balls. Besonders beanspruchte Bereiche wie Strafraum und Mittelkreis müssen regelmäßig nachverfüllt werden. Ein Spielfeld mit den Standardmaßen 105 m × 68 m kostete beim Neubau 2016 ungefähr 460.000 bis 600.000 Euro; Untergrund, Baustellenzugang, Produktqualität, Hersteller und regionale Preise beeinflussen die Kosten.

UEFA und FIFA erlauben Kunstrasen im Wettbewerb, wenn das System ihre Qualitätsanforderungen erfüllt. Seit 2006 zertifizierte die FIFA 3437 Plätze in 149 Ländern. International ist Kunstrasen bei allen Spielen außer einer WM-Endrunde der Männer erlaubt, sofern eine Zertifizierung als „FIFA Recommended 1 Star“ oder „FIFA Recommended 2 Star“ vorliegt. Die UEFA lässt die „2 Star“-Variante generell zu, auch in der Champions League. Im deutschen Profifußball ist aufgrund einer Vereinbarung von DFB und DFL von der 1. Bundesliga bis zur Regionalliga nur Naturrasen zugelassen. Im Amateurbereich von der Regionalliga bis zur Landesliga sind nach DIN 18035-7 die Belagstypen B, D, E und G erlaubt, in tieferen Klassen auch Typ A.

Hockey wird fast ausschließlich auf gewässertem Kunstrasen gespielt. Die glatte, nasse Fläche macht das Spiel schneller und genauer und verringert die Unterschiede zum Hallenhockey. Das erste olympische Hockeyturnier auf Kunstrasen fand 1976 in Montreal statt. Bei den Olympischen Spielen 2012 in London wurde erstmals blauer statt des zuvor üblichen grünen Kunstrasens verwendet. Der Belagswechsel beeinflusste neben Schuhen, Bällen und Schlägern auch die Spielsysteme.

Beim Golf und Swingolf wird Kunstrasen für Putting-Grüns, Vorgrüns, Driving Ranges und stark belastete Abschlagflächen verwendet. Dichte Nylon-Grüns eignen sich zum Putten, Chippen und Pitchen, sind widerstandsfähig, nahezu pflegefrei und für alle Wetterbedingungen geeignet. Polypropylen-Grüns werden mit Quarzsand verfüllt und empfehlen sich besonders für Schläge aus mindestens etwa 40 m Entfernung. Sie nehmen Backspin an, benötigen wegen möglicher Flugsamen und Moose in der Füllung aber regelmäßige Wartung.

Pflege, Lebensdauer und Rückbau

Kunstrasen benötigt regelmäßige Pflege. Im Sportbereich muss der Platz mindestens alle zwei Wochen aufgebürstet werden; der Hersteller muss spätestens bei der Abnahme eine Nutzungs- und Pflegeanleitung nach DIN 18035-7 übergeben. Bei verfüllten Flächen soll wöchentlich beziehungsweise spätestens nach 30 Nutzungsstunden das Einstreumaterial abgeschleppt und von überfüllten zu unterfüllten Stellen verteilt werden. Zuvor sind Verschmutzungen zu entfernen. Fehlendes Material wird sofort ergänzt, verdichtete Stellen werden vorsichtig gelockert und die Fasern gegen ihre Liegerichtung aufgerichtet.

Mindestens einmal jährlich ist eine Grundreinigung nötig. Dabei wird die Verfüllung gesiebt, Schmutz wird entfernt und Feinmaterial abgesaugt, damit Wasserdurchlässigkeit und Elastizität erhalten bleiben. Zugleich können Fachleute Nähte und Linien prüfen und Schäden reparieren. Für eine angenommene maximale Lebensdauer von 15 Jahren werden 13 Grundreinigungen genannt; ein großer Hersteller gab die Kosten einer Jahresreinigung mit 0,35 Euro pro Quadratmeter an. Auch Laub muss regelmäßig entfernt werden.

Zu niedrige Füllstände erhöhen den Pflegeaufwand; verbindliche Vorgaben zur Verfüllhöhe bestehen nicht, sondern nur Vorschläge der DIN 18035. Als niedrig verfüllt gelten hier etwa 20 mm frei stehende Fasern. Bewässerung kann die Spieleigenschaften verbessern, das Risiko von Hautverbrennungen senken, die Lebensdauer erhöhen und Füllmaterial besser binden. Unverfüllte Vollkunststoffrasen, besonders im Hockey, werden nass bespielt; dies vermindert Schürfwunden und Faserabrieb.

Der durchschnittliche Lebenszyklus eines Systems beträgt etwa 12 bis 15 Jahre. Der Rückbau von 6.500 m², ungefähr der mittleren Größe eines Fußballfeldes, kostete 2017 etwa 20.000 Euro einschließlich fachgerechter Entsorgung oder Verwertung. Muss auch die Tragschicht entfernt werden, kamen etwa 35.000 Euro hinzu. SBR-, EPDM- und TPE-Füllstoffe sowie die überwiegend aus PE und PP bestehende Rasenschicht können grundsätzlich getrennt und aufbereitet werden. Ob als recyclingfähig bezeichnete Systeme tatsächlich sinnvoll in den Stoffkreislauf zurückkehren, lässt sich jedoch nicht allgemein beantworten. Besonders aufwendig ist die Umwandlung zurück in eine Grünfläche, weil der verdichtete und baulich veränderte Untergrund kein geeigneter Pflanzenboden mehr ist.

Umwelt, Hitze und rechtliche Einordnung

Kunststoffgranulat ist wegen des Austrags von Mikroplastik umstritten. Die FIFA schätzt, dass jährlich 1 bis 4 % der Kunststofffüllung verloren gehen und ersetzt werden müssen. Norwegische Umweltbehörden ermittelten etwa 3.000 Tonnen Gummigranulat pro Jahr, die in dortige Fjorde gelangen. Für Deutschland schätzte eine nicht empirische Fraunhofer-Studie 8.000 bis 11.000 Tonnen jährlich; RAL-Gütegemeinschaft und DIN-Normungsausschuss kamen dagegen nur auf etwa ein Zehntel dieses Werts. Die Zahlen sind daher umstritten. Eine Schweizer Studie ordnete Kunstrasenplätzen 2018 3 % der Gummiemissionen zu, dem Reifenverschleiß 97 %.

Die Europäische Chemikalienagentur ECHA empfahl ein Verbot von Gummigranulat nach einer mehrjährigen Übergangsfrist, nicht aber ein Verbot von Kunstrasenplätzen selbst; bestehende Plätze müssten nach ihrer Empfehlung nicht ausgetauscht werden. In Deutschland wurden deshalb kaum noch Großspielfelder mit Gummigranulat gebaut und häufiger Kork oder Sand eingesetzt. Schätzungen zufolge wären 3.500 bis 5.000 deutsche Plätze betroffen. 2022 untersagte die britische Royal Horticultural Society Kunstrasen in ihren Ausstellungen wegen seiner Umweltschädlichkeit.

Kunstrasen wird in der Sonne wesentlich heißer als Naturrasen und sogar heißer als glatte Stein- oder Asphaltflächen. Gründe sind seine dunkle Farbe, isolierende Luftpolster zwischen den Fasern und die fehlende Verdunstungskühlung. Eine Messreihe der Brigham Young University in Utah ergab Tagesmittelwerte von 47,4 °C auf Kunstrasen, 43,1 °C auf Asphalt und 25,7 °C auf Naturrasen; der Spitzenwert des Kunstrasens betrug 93,3 °C. Mögliche Folgen sind Verbrennungen, starkes Hitzeempfinden, schmelzende Schuhe, Dehydratation und Hitzschlag.

Polyethylen kann bereits um 80 °C erweichen und knapp unter 100 °C schmelzen. Gebündelte Reflexionen von Fenstern, besonders von Wärmeschutzverglasung, können daher Kunstrasen dauerhaft beschädigen. Beregnung kühlt Sportplätze, verringert aber den Wasserspareffekt gegenüber Naturrasen. Fensterfolien können Reflexionen mindern, jedoch Sicht und Wärmeschutz beeinträchtigen.

Auch versickerungsfähiger Kunstrasen kann baurechtlich als bauliche Nebenanlage gelten. Nach einem Urteil des Verwaltungsgerichts Hannover vom 26. November 2019 sind bodenüberdeckende Flächen mit erheblichen Auswirkungen auf Bodenflora und -fauna nach § 19 Abs. 2 und Abs. 4 Baunutzungsverordnung entsprechend zu berücksichtigen. Eine nur teilweise Anrechnung wie bei Regenwassergebühren ist nicht vorgesehen. Fachgerecht verlegter Gartenkunstrasen verändert den Untergrund erheblich und kann daher den zulässigen Anteil überbauter Grundstücksfläche betreffen.