Bewertungsmethoden von Rasenqualität: Ein Vergleich zwischen subjektiven (Bonitur) und objektiven (Messung) Untersuchungsparametern
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Bewertungsmethoden von Rasenqualität:
Ein Vergleich zwischen subjektiven (Bonitur) und
objektiven (Messung) Untersuchungsparametern
Floß, A., W. Prämaßing und M. Thieme-Hack
Einleitung
Ein sattes Grün, eine dichte Narbe so-
wie ein ordentliches Schnittbild sind
weitverbreitete Qualitätseigenschaften
von gepflegten Rasenflächen. Die ge-
nannten Parameter sind einer hohen
Subjektivität durch den jeweiligen Be-
trachter ausgesetzt. Hinzu kommen äu-
ßere Einflüsse durch wechselnde Licht-
und Wetterverhältnisse (FLACHMANN,
2017a). Dennoch ist das meistgenutz- Abb. 1: Schätzrahmen zur Prüfung des
te Verfahren zur Qualitätsbestimmung Deckungsgrades mit der Größe 1 x 1 m
von Rasenqualität im professionellen nach DIN EN 12331.
Bereich die visuelle Bonitur. Dem ge- (Alle Abb. außer Abb. 5 u. 6: A. FLOSS)
genüber stehen objektive Bewertungs-
methoden, welche durch kameratechni- Die Bestimmung der Narbendichte ist
sche Analysen und Messungen mittels einer der wichtigsten visuellen Quali-
Lichtabsorption ermöglicht werden. tätsparameter und erfolgt nach DIN EN
12231 (2003) – Verfahren B mit einem
Abb. 2: SigmaBox nach KARCHER and
Rahmenquadrat von 1 x 1 m, welches
Material und Methoden in 100 (analog 100%) gleiche Quad-
RICHARDSON (2005).
rate unterteilt ist (Abbildung 1). Jedes
In einer zweijährigen Studie zur Un- einzelne Quadrat des Schätzrahmens ausgeleuchtet. Auf Grundlage der ste-
tersuchung und Bewertung von Ra- entspricht somit 1% der untersuchten tig gleichbleibenden Lichtverhältnisse,
senqualität verschiedener Rasenty- Fläche. Jede Bewertung ist jedoch von können die fotografischen Aufnahmen
pen nach DIN 18917 am Institut für der bonitierenden Person abhängig zur Bestimmung des Deckungsgrad,
Landschaftsbau, Sportfreianlagen und und wird durch nicht gleichbleibende ohne die Beeinflussung von äußeren
Grünflächen (ILOS) in Osnabrück, wur- äußere Bedingungen beeinflusst. Bedingungen wie Schattenwurf, Son-
den im Zuge der fortlaufenden Bewer- neneinstrahlung und sich ändernden
tungen u. a. die Parameter Projektive Die Erfassung nach SigmaScan erfolgt Wetterverhältnissen, wiederkehrend re-
Bodendeckung nach DIN EN 12231 mittels Spiegelreflexkamera (Canon produziert werden.
und Sigma Scan, wie auch die Grün- EOS 350D) in Kombination mit einer
färbung/Pflanzenvitalität bonitiert. Die Sigma Box, welche im Zuge eines Ra- Die Auswertung der Daten erfolgt mit-
Bonituren des Zierrasens wurden auf senforschungsprojekt der Hochschule tels SigmaScan Pro Macro „Turf Analy-
18 Parzellen, mit vierfacher Wieder- Osnabrück aus dem Jahre 2016 nach sis“ Software (s. Abbildungen 3 und 4).
holung und der Mindestgröße 3,5 x Vorbild der Rutgers University, New Anhand des darin festgelegten Grün-
7 m durchgeführt. Teilweise wiesen die Jersey, entwickelt wurde (FLACH- spektrums (Wertebereich HUE 45-140)
Flächen Gebrauchsrasenqualität auf. MANN, 2017). Die in Abbildung 2 dar- ergibt sich aus dem Quotienten der
Auf dem Strapazierrasen des Sport- gestellte und aus Aluminium bestehen- ausgewählten Pixel und der Gesamtan-
platzes erfolgte die Datenerhebung auf de Box (772 x 525 x 645 mm) wird von zahl an Pixel die prozentuale projektive
insgesamt 16 Parzellen mit einer Größe innen mit zwei LED-Leuchtstoffröhren Bodendeckung (FLACHMANN, 2017).
von jeweils 35 x 12,5 m. Um kongruen-
te Werte in Bezug auf die Vitalität der
Gräser (NDVI) ermitteln zu können, er-
folgten die Messungen am selben Tag
und an gleicher Stelle innerhalb des
Schätzrahmens adäquat zur visuellen
Bonitur und Bewertung des Rasenas-
pekts. Eine Differenzierung zwischen
un- und erwünschten Gräserarten fand
nicht statt. Die vorliegenden Untersu-
chungsparameter wurden über einen
Zeitraum von 15 Monaten (August Abb. 3: SigmaBox-Foto einer Versuchs Abb. 4: SigmaScan-Auswertung Oktober
2019 bis Oktober 2020) betrachtet. parzelle im Oktober 2020. 2020.
10 RASEN · TURF · GAZON 1/2021
Abb. 5: Darstellung des Reflexionsverhaltens von gesunder und
gestresster Vegetation nach NITZSCHKE (2020). Der NDVI-Index
errechnet sich aus dem Quotienten NDVI = (NIR-R) dividiert durch
(NDVI+R), wobei R der Reflexionsgrad im roten Bereich und NIR Abb. 6: Beispielhafter Einsatz des GreenSeeker handheld crop
der Reflexionsgrad im nahen Infrarotbereich ist. sensor zur Prüfung des NDVI-Index. (Foto: K.G. Müller-Beck)
Die Bonitur der Narbenfarbe ist ein Für das Forschungsprojekt wurde zur Bei der visuellen Bonitur wird der De-
weiterer Parameter zur Abschätzung Bestimmung des NDVI-Werts ein trag- ckungsgrad möglicherweise aufgrund
der visuellen Rasenqualität und spie- bares Spektroradiometer der Firma der subjektiven Wahrnehmung redu-
gelt den Gesamteindruck der Farbau- Trimble (GreenSeeker handheld crop ziert, sobald flachliegende Gräser, wie
sprägung (Farbintensität) wider. Sie sensor) verwendet (Abbildung 6). Zwi- Holcus ssp. oder breitblättrige Unkräu-
erfolgt anhand den Bewertungsnoten schen dem Sensor und den Versuchs- ter wie Plantago vorzufinden sind. Die
1 bis 9 unter Berücksichtigung des Be- parzellen wurde in einem konstanten beiden Verlaufslinien in Abbildung 7
wertungsschemas des Bundessorten- Abstand von 0,8 bis 1,0 Meter senk- zeigen dennoch über den gesamten
amts für die Eignung und Bewertung recht zur Rasennarbe gemessen. Versuchsraum einen sehr ähnlichen
von Rasensorten (BSA, 2017). Für die Verlauf, bei unterschiedlichen absolu-
durchgeführten Untersuchungen wur- ten Werten.
de das Merkmal „Narbenfarbe“ hin-
Ergebnisse
sichtlich des Grünanteils untersucht. Anhand der in Abbildung 8 aufgeführ-
Die Bonitur erfolgte anhand folgender Über einen Zeitraum von 15 Monaten ten Verlaufskurven des Strapazierra-
Notenskala: wurde der Deckungsgrad auf den Ver- sens ist ersichtlich, dass die gemittel-
suchsflächen bonitiert. Resultierend ten Werte nach SigmaScan über den
Note 1 = sehr hellgrün aus dem Vergleich der beiden Unter- gesamten Versuchszeitraum ein kon-
suchungsmethoden geht hervor, dass stant hohes Niveau aufweisen und im
Note 3 = hellgrün eine höhere projektive Bodendeckung Vergleich zur visuellen Methode eine
Note 5 = mittelgrün mit der Bewertung nach SigmaScan höhere Bodendeckung hervorgeht.
gegenüber der visuellen Bonitur nach
Note 7 = dunkelgrün DIN EN 12231 erzielt wird. Dies ist Im Gegensatz dazu weisen die Wer-
möglicherweise darauf zurückzufüh- te der visuellen Bonituren deutliche
Note 9 = sehr dunkelgrün ren, dass die Sigma-Scan-Methode Schwankungen auf. Einerseits ist dies
den gesamten Grünanteil der Parzel- möglicherweise darauf zurückzuführen,
Neben der Subjektivität können nicht le bewertet (Gräser, sonstige Kräuter, dass die SigmaScan-Methode insge-
gleichbleibende Lichtverhältnisse in Moos). samt den Grünanteil der Fläche objektiv
den Ergebnissen reflektiert werden. So
empfiehlt die Richtlinie des Bundessor-
tenamts eine Bonitur bei bedecktem
Himmel durchzuführen (BSA, 2017),
was nicht immer gewährleistet werden
kann und wiederum zu Abweichungen
in der Beurteilung führt.
Der „Normalized Difference Vegetation
Index“ (NDVI) bestimmt die Pflanzenvi-
talität objektiv und ist ein Maß für die
Lichtabsorption eines roten und infra-
roten Spektrums. Pflanzen, welche ei-
ne hohe Fotosyntheserate aufweisen,
reflektieren das rote Licht nur geringfü-
gig. Infrarotes Licht wird hingegen sehr
stark widergespiegelt. Fotosynthetisch
inaktivere Pflanzen weisen eine um-
gekehrte Reaktion auf. Der NDVI-Wert
liegt zwischen 0 und 1 (0 = keine, 1 =
maximale fotosynthetische Aktivität/Vi- Abb. 7: Verlauf der projektiven Bodendeckung Zierrasen nach DIN EN 12231 und
talität der Pflanze, Abbildung 5). SigmaScan Hue 45-140.
RASEN · TURF · GAZON 1/2021 11
tigen Untersuchungen sind in Tabelle
1 und 2 dargestellt. Die Abbildungen
9 und 10 visualisieren den Methoden-
vergleich der beiden Parameter auf
den Parzellen des Zier- und Strapa-
zierrasens. Im Gegensatz zur projekti-
ven Bodendeckung weisen die beiden
Untersuchungsmethoden differenzierte
Maßeinheiten auf. Um dennoch einen
Vergleich vollziehen zu können, wurden
die gemittelten Werte in Prozent [%]
umgerechnet.
Anhand der Verlaufslinien ist erkennbar,
dass die NDVI-Werte des Zierrasens
[ZR] über den gesamten Zeitraum ein
konstantes Niveau aufweisen, wobei
im August das Maximum der fotosyn-
thetischen Aktivität erreicht wird. Die
Abb. 8: Verlauf der projektiven Bodendeckung Strapazierrasen Sportplatz nach DIN EN Bewertungen der Narbenfarben liegen
12231 und SigmaScan Hue 45-140. unter den Werten des NDVI. Grund für
das geringere Niveau können uner-
erfasst, einschließlich Gräser, sonsti- chend im Ergebnis widerspiegeln. Im wünschte Bestände in den Rasenflä-
gen Kräutern und Moos. Unerwünschte Hinblick auf den Methodenvergleich chen sein, die bei der visuellen Bonitur
Bestandteile wie Poa annua oder Trifo- der projektiven Bodendeckung stellen der Narbenfarbe nicht in die Bewertung
lium repens führen zu Reduzierung des weiterführende Untersuchungen unter einfließen. Andererseits bestätigen die
Deckungsgrads bei der visuellen (sub- Berücksichtigung und Dokumentation konstanten Werte des NDVIs die Ob-
jektiven) Bonitur. Andererseits können von äußeren Gegebenheiten wie z. B. jektivität des Messverfahrens.
die konstanten Werte des SigmaScans Wetterdaten bei subjektiver Bonitur ein
die logische Folgerung der objekti- interessantes Forschungsfeld dar. Auf dem Strapazierrasen des Sport-
ven und stetig reproduzierbaren Auf- platzes [SR] weist zu Beginn der Un-
nahmen darstellen. Visuelle Bonituren Neben der Bonitur der Narbenfarbe er- tersuchungen die Narbenfarbe bessere
sind der Beeinflussung von äußeren folgte im Untersuchungsjahr 2020 die Bewertungsnoten auf. Ab August 2020
Bedingungen wie Wetterbedingungen, Hinzunahme der objektiven Beurteilung wird sichtbar, dass beide Bewertungs-
Sonneneinstrahlung und Schattenwurf der Pflanzenvitalität mittels des NDVI- methoden annähernd gleiche Werte
ausgesetzt, welche sich dementspre- Index. Die Ergebnisse der sechsmona- aufweisen. Dies verdeutlicht, dass die
Erhebung subjektiver Untersuchungs-
parameter nicht zu verwerfen sind.
Mai 20 Jul 20 Aug 20 Okt 20 Vielmehr sollen objektive Methoden
das Bonitur-Verfahren unterstützen und
Narbenfarbe
4,8 6,7 6,2 6,1 ergänzen, als Kontroll- oder Bestäti-
(Note 1-9)
gungseinheit dienen und eine Zeiter-
sparnis bringen. Untersuchungen über
NDVI (0-1) 0,74 0,76 0,78 0,77
einen längerfristigen Zeitraum stellen in
Bezug auf die dargestellte Thematik ein
Tab. 1: Methodenvergleich Narbenfarbe – Pflanzenvitalität (NDVI) für Zierrasen.
interessantes Versuchsvorhaben dar.
Schlussfolgerung
Die vergleichende Untersuchung zur Er-
mittlung der projektiven Bodendeckung
zeigt auf, dass die auf kameratechni-
scher Analyse basierte Methodik der
SigmaBox eine gute Alternative zu der
visuellen Bonitur mittels Schätzrahmen
darstellt. Durch Hinzunahme des Sig-
maScan-Verfahrens werden subjektive
Einflüsse durch die bonitierende Person
sowie sich stetig ändernde Licht- und
Witterungsverhältnisse ausgeschlos-
sen. Das Verfahren bietet größtmögli-
che Objektivität wie auch die ständige
Möglichkeit der Reproduzierbarkeit von
Aufnahmen. Zudem sind die Bonituren
Abb. 9: Methodenvergleich Narbenfarbe Note 1-9 und Pflanzenvitalität (NDVI) personenungebunden und benötigen
0-1 Zierrasen, revidiert in Prozent [%]. etwa nur die Hälfte der Zeit, die für eine
12 RASEN · TURF · GAZON 1/2021
Mai 20 Jul 20 Aug 20 Okt 20 Literatur
Narbenfarbe BSA, 2017: Richtlinie für die Anbauprüfung auf
8,1 7,7 6,7 7,7
(Note 1-9) Rasennutzung. Bundessortenamt, 25 S.
DIN, 2003: DIN EN 12231 – Bestimmung der
NDVI (0-1) 0,79 0,79 0,76 0,84 Bodendeckung bei Naturrasen, Deutsches
Institut für Normung e.V., Berlin: Beuth Ver-
lag GmbH.
Tab. 2: Methodenvergleich Narbenfarbe – Pflanzenvitalität (NDVI) Strapazierrasen Sportplatz.
FLACHMANN, K.-M., 2017: Vergleichende
Untersuchungen zur Bestimmung des De
ckungsgrades auf Rasenflächen: Schätz-
rahmen vs. SigmaBox. In: Rasen – Turf –
Gazon 2/2017, Köllen Verlag, S. 31-34.
FLACHMANN, K.-M. (2017a): Deckungsgrad –
ein Parameter zur Bestimmung der Rasen-
qualität. In: Manuskript DRG Rasen-Thema
Juli 2017, online unter: https://www.rasen-
gesellschaft.de/
FLOSS, A., W. PRÄMASSING u. M. THIEME-
HACK, 2021: AM Rasenqualität – Verände-
rung der Rasenqualität durch den Einsatz
von Rasenmähroboter, ILOS Osnabrück
(nicht veröffentlicht).
KARCHER, D.E. and M.D. RICHARDSON,
2005: Batch Analysis of Digital Images to
Evaluate Turfgrass Characteristics. Crop
Science, 1536-1539.
NITZSCHKE, S., 2020: Ausprägung von Tro
ckenstress an Gebrauchsrasenmischun-
gen und Einzelsorten sowie Abschätzung
der Regenerationspotentiale, Masterarbeit,
Hochschule Osnabrück (nicht veröffent-
Abb. 10: Methodenvergleich Narbenfarbe Note 1-9 und Pflanzenvitalität (NDVI) 0-1
licht).
Strapazierrasen Sportplatz, relativiert in Prozent [%].
Autoren:
visuelle Bonitur mit dem Schätzrahmen kräuter werden vom NDVI Messgerät
Andre Floß, M. Eng.
erforderlich ist (FLACHMANN, 2017a). ebenfalls erfasst und beeinflussen den Hochschule Osnabrück
Für eine Standardisierung des Auswer- ausgegebenen Wert. Weitere Faktoren Wissenschaftlicher Mitarbeiter
tung-Verfahrens ist eine klare Definition wie Nährstoffmangel oder Rasenkrank- a.floss@hs-osnabrueck.de
der Makro-Standardeinstellung nötig. heiten wirken ebenso auf die objektiven http://www.stb-hsos.de/de/ilos
Diese ist derzeit nicht normiert und die Untersuchungsparameter ein. Derzeit
Schwellenwerteinstellungen der Farb- gibt es beispielsweise keine (veröf- Prof. Dr. Wolfgang Prämaßing
ton-, Sättigungs- und Helligkeitsberei- fentlichen) Forschungsergebnisse oder Hochschule Osnabrück
che erfolgen individuell. Daten, wie stark Rasenkrankheiten ‚Nachhaltiges Rasenmanagement‘
den NDVI-Wert beeinflussen können w.praemassing@hs-osnabrueck.de
Die Messung der Pflanzenvitalität mit- (NITZSCHKE, 2020), was weiteren For-
tels NDVI ist ein objektiver Hinweis für schungsbedarf aufzeigt. Prof. Martin Thieme-Hack
den Chlorophyllgehalt wie auch die Hochschule Osnabrück
fotosynthetische Aktivität und spiegelt Im Gesamtresümee gibt es mehrere ILOS – Institut für Landschaftsbau,
sich in der Grünfärbung einer Rasen- überzeugende Vorteile, die für einen Sportfreianlagen und Grünflächen
fläche wider. Neben den möglichen Einsatz objektiver Untersuchungspa- Emsweg 3
Mess ungenauigkeiten bei der Bonitur rameter bei der Bewertung von Rasen- D-49090 Osnabrück
der Rasenfarbe nach Note 1 bis 9 (Sub- qualität sprechen. Neben Zeitersparnis m.thieme-hack@hs-osnabrueck.de
jektivität und Lichtverhältnisse), kön- und Reproduzierbarkeit der Aufnahmen
nen Ungenauigkeiten auch bei einer steht eine personenungebundene Bo-
NDVI Messung auftreten. Unerwünsch- nitur, die durch äußere Gegebenheiten
te Bestandteile wie Moose und Un- nicht beeinflusst wird, im Vordergrund.
RASEN · TURF · GAZON 1/2021 13
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