Wie die Multitalente richtig Wurzeln schlagen können

Bäume sind für ein positives Stadtklima unerlässlich. Durch vielfache Belastungen, von Abgasen und Wassermangel bis hin zu engen Platzverhältnissen, haben sie es hier aber besonders schwer. Ineinandergreifende Systeme können hier Abhilfe verschaffen und das Leben der Bäume entscheidend verlängern.

Sponge City, Baumpflege und wie man damit das Stadtklima positiv beeinflussen kann
Der Einsatz von Gießring, D-Raintank 3000, Bewässerungswinkel und Baumwurzelbelüftung sorgen für optimale Standortbedingungen. | Foto: Funke Kunststoffe

Bäume sind für uns Menschen lebenswichtig: Sie machen Städte grün, spenden im Sommer Schatten und sorgen für gute Luft. Ohne urbanes Grün wäre es in den Metropolen während der warmen Jahreszeit (noch) heißer und die Bewohner wären Emissionen und Überschwemmungsgefahren stärker ausgesetzt. Es gibt daher gute Gründe, sich um das Wohlergehen von Stadtbäumen zu kümmern. Angesichts von Versiegelungen, Platzmangel, hoher Verkehrsdichte und häufiger werdenden Dürrephasen ist dies auch dringend notwendig. Baumschutz bedeutet letztlich auch Gesundheitsvorsorge für die Stadtbewohner.

So wichtig wie Bäume für das Mikroklima, die Luft und den Wasserhaushalt in Metropolen sind, so miserabel sind häufig auf der anderen Seite ihre dortigen Lebensbedingungen. Stadtbäume müssen einiges aushalten: Sie haben mit Platzmangel, zu kleinen Pflanzgruben sowie Flächenversiegelungen und -verdichtungen zu kämpfen, die ihnen im wahrsten Sinne die Luft zum Atmen nehmen und darüber hinaus zu einer unzureichenden Wasserversorgung führen können. Die Vibrationen infolge vorbeifahrender Pkw verstärken die Bodenverdichtung und damit die Problematik. Hinzu kommen Belastungen durch Abgase, Hundefäkalien, Kunstlicht sowie häufige Beschädigungen der Wurzeln aufgrund von Tiefbauarbeiten. Außerdem können den Pflanzen Verletzungen der Rinde durch Anfahren sowie Leckagen von Leitungen zusetzen. All diese Faktoren sind schuld, dass die Lebenserwartung von Straßenbäumen laut Experten wie dem Baumschulsachverständigen Dr. Andreas Roloff nur rund 25 Prozent ihrer potenziellen Altersspanne beträgt.

Stadtbäume in der Klimakrise

Auch der Klimawandel hat daran seinen Anteil. Wie der Deutsche Wetterdienst (DWD) vermeldet, waren 2022 und 2018 die wärmsten Jahre in Deutschland seit Beginn der Wetteraufzeichnungen 1881, knapp vor 2019 und 2014. Mit 2020 lagen laut DWD neun der zehn wärmsten Jahre in Deutschland im (noch relativ jungen) 21. Jahrhundert. Seit den 1970er-Jahren ist in Deutschland jedes Jahrzehnt wärmer als das vorherige gewesen. Experten gehen perspektivisch von weiteren Temperaturanstiegen aus. Während das Temperaturbarometer tendenziell steigt, ist die jährliche Niederschlagssumme eher rückläufig. So lagen laut DWD die Gebietsniederschläge im Jahr 2020 zum Beispiel 84 mm unter dem Mittel der Jahre 1961 bis 1990.

Sponge City: Wassermangel bei Starkregen beheben

Das in der Sedimentationsanlage vorgereinigte Niederschlagswasser gelangt in eine einlagig ausgelegte KS­Bluebox und wird von dort in einen Drosselschacht DN 1000 und dann über HS­Kanalrohre und HS­Vollsickerrohre zum Baumstandort geführt. | Foto: Funke Kunststoffe
Das in der Sedimentationsanlage vorgereinigte Niederschlagswasser gelangt in eine einlagig ausgelegte KS­Bluebox und wird von dort in einen Drosselschacht DN 1000 und dann über HS­Kanalrohre und HS­Vollsickerrohre zum Baumstandort geführt. | Foto: Funke Kunststoffe

Zu warm und zu trocken – für die Vitalität der Straßenbäume sind die klimatischen Veränderungen ein massives Problem: Ausbleibender Niederschlag bei gleichzeitig hohen Temperaturen führt dazu, dass sich der Wassermangel gleich durch mehrere Bodenschichten zieht – in diesem Fall spricht man von Dürre. Es ist ein Teufelskreislauf: Der Boden wird hart und verkrustet. Je trockener der Boden jedoch ist, desto schlechter nimmt er Wasser auf. Die Niederschläge, die im Sommer ohnehin häufig kurz und heftig sind und schnell verdunsten, fließen dann einfach an der Oberfläche ab, ohne in das Erdreich einzusickern. Während Keller und Kanalisationen im Falle von Starkregenereignissen volllaufen, leiden Bäume weiter unter Wassermangel.

Verstärkt wird der Effekt durch den Asphalt, der sich in urbanen Räumen tagsüber aufheizt und nachts weiter Wärme abstrahlt. Das Grün kommt dadurch nicht zur Ruhe. In Städten häuft sich das Phänomen der „Tropennächte“, das heißt von Nächten mit Temperaturen gleich/über 20 Grad Celsius. Laut Umweltbundesamt können die innerstädtischen Temperaturen im Sommer um bis zu zehn Grad Celsius höher liegen als im Umland. Das alles befördert den Wassermangel. Er lässt die Bäume nicht nur trocken werden, sondern macht sie außerdem anfällig für Schädlinge und Pilze. Bereitgestellte Wassersäcke an Straßenbäumen, Bewässerungsfahrzeuge und Gießpatenschaften engagierter Bürger können nur kurzfristig helfen, das lebensnotwendige Grün vor der Haustür mit Flüssigkeit zu versorgen. Entscheidender wird es in Zukunft sein, das Problem des Wassermangels systematisch und langfristig anzugehen und zum Beispiel bereits bei der Pflanzung die sich geänderten klimatischen Rahmenbedingungen zu berücksichtigen.

Überlebenskampf der Stadtbäume

Die Folgen von Luft-, Nährstoff- und Wassermangel für die Bäume sind in vielen Innenstädten zu beobachten – dann nämlich, wenn ihre Wurzeln zur Oberfläche wachsen. Aufgebrochener Asphalt, überwurzelte Randeinfassungen und Hochborden sind mehr als lästige und teure Straßensanierungsprobleme – es sind Überlebensversuche der Straßenbäume. Eine Faustregel lautet: Der Kronendurchmesser entspricht der Ausdehnung des Wurzelwerks. In verdichteten Räumen ist dies allerdings für die Bäume kompliziert. Wurzeln wachsen generell nach dem Prinzip des geringsten Widerstandes. Bei stark verdichteten Böden suchen sie sich nicht selten Kanal- und Trinkwasserleitungen oder alte Leitungen, die nicht zurückgebaut worden sind.

Stadtbäume wachsen in unterirdische Infrastruktur

Jedes Tiefbauunternehmen kennt das Problem: Manchmal sind bei Sanierungsarbeiten ganze Wurzelschwämme in den Rohren festzustellen, die über defekte Muffenverbindungen, durch Risse oder Scherben hineingewachsen sind. Bereiche mit der geringsten Dichte werden in der Regel schnell durchwurzelt, so auch Kabeltrassen. Im Bereich der Sohle, dort, wo die Zwickelverdichtung schwer zu realisieren ist, wachsen Wurzeln entlang des Rohres. Durch Wurzeleinwuchs entstandene Leitungsschäden verursachen jährlich Kosten in Millionenhöhe. Doch damit nicht genug: Exfiltrationen und Infiltrationen bergen außerdem gesundheitliche Risiken bzw. treiben die Kosten in die Höhe.

Lösungen für ein lebensfähige Stadtbäume

Dabei lässt sich all dies vermeiden – wenn man den Straßenbäumen den Raum gibt, den sie benötigen und den Stellenwert, den sie verdienen. Funke Kunststoffe hat schon vor langem den Handlungsbedarf erkannt und dem Thema Baumversorgung eine eigene Produktsparte gewidmet. Zur Auswahl stehen unterschiedliche Artikel, die bereits in der Einzelanwendung gute Lösungen darstellen, sich aber auch miteinander kombinieren lassen – zum Wohl der Stadtbäume und damit nicht zuletzt auch zum Wohl der Anwohner.

Der Baumwurzelbelüfter und der Bewässerungswinkel sind mittlerweile in vielen Städten in ganz Deutschland im Einsatz und unterstützen Straßenbäume durch eine verbesserte Luft- und Wasserzufuhr beim gesunden Wachstum. Speziell für die Anwuchsphase neu gepflanzter Bäume hat Funke den Gießring konzipiert. Alle drei Produkte kamen zum Beispiel in der Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau Sachsen-Anhalt (LLG) in Quedlinburg zum Einsatz, wo Funke in einer Versuchsanlage an einer Verkehrsfläche die Voraussetzungen für eine tiefgründige Wurzelausrichtung legte. Für das Projekt wurde eine Pflanzgrube von rund 12 m3 ausgehoben, mit zusätzlicher seitlicher Grabenbelüftung als Pflanzgrubenerweiterung gemäß FLL-Empfehlungen für Baumpflanzungen Teil 2. Die Tiefenbelüfter wurden an den vier Ecken bis drei Meter Tiefe eingesetzt. Dazwischen kamen die Bewässerungswinkel. Die Pflanzgrube wurde mit Baumsubstrat verfüllt und lagenweise verdichtet. Um eine Durchwurzelung zu ermöglichen, achtete man auf eine nicht zu große Verdichtung – 45 MN/m2 sind allerdings notwendig, um darauf aufzubauen.

Praxistest der Lösung von Funke

HS-Sickerrohre können bei der Verteilung von Gießwasser im Untergrund helfen und für die gezielte Bewässerung eingesetzt werden. | Foto: Funke Kunststoffe
HS-Sickerrohre können bei der Verteilung von Gießwasser im Untergrund helfen und für die gezielte Bewässerung eingesetzt werden. | Foto: Funke Kunststoffe
Für den öffentlich bestellten und vereidigten Sachverständigen der IHK Hannover Dr. Clemens Heidger ist „die Belüftung im Untergrund das A und 0.“ Im niedersächsischen Osnabrück testete Funke zusammen mit dem Institut für Unterirdische Infrastruktur (IKT) und dem Grünflächenamt der Stadt schon im Jahr 2012 die Wirksamkeit des Tiefenbelüfters: Am Waldfriedhof wurden 24 Großbäume verpflanzt mit je zwölf Belüftungsrohren. Eine Untersuchung drei Jahre später brachte gute Wachstumsbedingungen in der Nähe der Belüftungsrohre ans Tageslicht. So hatten umliegende Pilze als Reaktion zahlreiche Fruchtkörper ausgebildet. Auch bei einer weiteren Probe zehn Jahre nach der Pflanzung war kein nennenswerter Wurzeleinwuchs, dafür aber eine deutliche Zunahme des Stammumfangs festzustellen.

Stadtbäume brauchen vielfältige Lösungen

Die wandverstärkten Baumbewässerungswinkel bestehen aus geschlitzten, mit einem speziellen Geotextil ummantelten Rohren, die bei einer Schenkellänge von 1,36 x 1,62 Meter rund 60 Liter Wasser fassen und dies nach und nach an das Erdreich abgeben. Aufgrund dieses Speichervolumens kann der Gießvorgang zügig erfolgen – anders als bei trockenen Böden, die nur langsam Wasser aufnehmen. Auch bei personellen Engpässen kann die Bewässerung somit schnell und zuverlässig vorgenommen werden. Die Bewässerungswinkel ermöglichen jede Einbausituation, selbst unter Verkehrsflächen. So müssen sie nicht zwangsläufig komplett um den Ballen herum verlegt werden, sondern können auch parallel zu diesem zum Einsatz kommen.

Am Marktplatz im baden-württembergischen Kehl wurde das Verfahren noch weiter modifiziert: Hier wurden rund um die Bäume einzelne HS-Vollsickerrohre mit speziellem Geotextil eingesetzt und mit HS-Kanalrohren untereinander verbunden. So kann von einem Startpunkt aus, also mit minimalem Aufwand, Wasser eingefüllt werden, das sich dann zu weiteren hintereinander angeschlossenen Baumscheiben verteilt.

Möglich ist es aber auch, die Bewässerungswinkel unter versiegelten Oberflächen, weg vom Ballen, zu installieren, im Sinne einer Wurzelraumerweiterung.

Funke Lösungen in Absprache mit dem Kunden

Dass Funke gemeinsam mit seinen Kunden individuelle Lösungen findet, bewies das Projekt in Bielefeld, wo das dortige Grünflächenamt der Stadt eine Kombination aus Bewässerung und Belüftung in einem Produkt präferierte. Funke lieferte daraufhin einen Tiefenbelüfter mit angebrachtem T-Stück, Flachschieber und Druckrohrleitung für die Bewässerung. In Detmold dagegen konzipierte das Unternehmen zusammen mit dem Kunden eine Lösung für den von Bussen und Pkw befahrenen Bahnhofsvorplatz. Die eingesetzten Bewässerungswinkel und Tiefenbelüfter machten es möglich, dass die Fläche bis an den jeweiligen Stamm versiegelt werden konnte, die Bäume aber dennoch genügend Wasser und Luft bekommen. Hier sind die Bewässerungswinkel mit einer Druckrohrleitung verbunden, so dass direkt vom Bahnhofsgebäude aus Frischwasser eingebracht werden kann.

Die Bewässerungswinkel sind an den Enden verschlossen. Damit wird eine Luftzirkulation bzw. ein Kamineffekt, der den Wurzelballen austrocknen würde, unterbunden.

Sponge City als Lösung

Die infolge des Klimawandels häufiger werdenden Starkregenereignisse und Dürrephasen machen ein Umdenken beim Regenwassermanagement erforderlich. Anstatt die Niederschläge weiter über die Kanalisation abzuleiten, geht der Trend verstärkt dahin, das anfallende Regenwasser lokal zwischenzuspeichern und es so dem natürlichen Wasserkreislauf wieder zuzuführen. Das Stichwort für dieses Stadtplanungskonzept heißt „Schwammstadt“. Indem Niederschläge vor Ort aufgefangen werden, wird die Kanalisation entlastet. Das Risiko für Überschwemmungen sinkt. Gleichzeitig wirken sich die lokalen Wasserspeicher positiv auf das Mikroklima aus. Sie versorgen Bäume mit Wasser und helfen dabei, die Temperaturen über Verdunstung zu kühlen. Nicht jedes Niederschlagswasser darf jedoch ohne Weiteres unterirdisch versickern. Gerade das von Verkehrsflächen abfließende Oberflächenwasser ist durch Reifen- und Bremsabrieb, Korrosion, Abgase und Feinstoffeintrag belastet. Die Schwermetall-Emissionen aus dem Straßenverkehr liegen pro Jahr bei 931,9 t Kupfer durch Bremsbelagabrieb, 75,4 t Blei und 2077,7 t Zink (Bericht UBA-FB „Einträge von Kupfer, Zink und Blei in Gewässer und Böden – Analyse der Emissionspfade und möglicher Emissionsminderungsmaßnahmen“, 11.2004).

Versickerung in der Stadt

Auch die gezielte Zuleitung von gereinigtem Niederschlagswasser über die D­Rainclean­Sickermulde kann zur deutlichen Verbesserung des Baumstandortes beitragen. | Foto: Funke Kunststoffe
Auch die gezielte Zuleitung von gereinigtem Niederschlagswasser über die D­Rainclean­Sickermulde kann zur deutlichen Verbesserung des Baumstandortes beitragen. | Foto: Funke Kunststoffe

Bereits seit 20 Jahren hat sich zur Behandlung und Versickerung von stark belasteten Niederschlägen die DIBt-zugelassene D-Rainclean-Sickermulde bewährt. In Haßloch beispielsweise wurde eine 1,5 m lange Sickermulde parallel zum Rad- und Gehweg an den einzelnen Baumstandorten angebracht. Das mithilfe des Substrats gereinigte Regenwasser kommt hier direkt den Straßenbäumen zugute. In Falkenberg dagegen gelangt das von D-Rainclean gereinigte Wasser über HS-Sickerrohre zu den Baumscheiben. Die hiermit hergestellte Verbindung der einzelnen Baumscheiben untereinander dient dabei der Wurzelraumerweiterung. Die D-Rainclean-Sickermulde kann aber auch in Kombination mit der flachen KS-Bluebox, die mit einer Bauhöhe von 33 cm und 60 cm angeboten wird, eingesetzt werden. Letztere dient der Speicherung des behandelten Wassers, das dann wie bei einem Bauvorhaben in Bochum über einen Drosselschacht DN 1000 mithilfe von HS-Rohren den Bäumen zugeführt wird.

Praxisbeispiele in ganz Deutschland

Schwach belastetes Oberflächenwasser von Straßen und Parkplätzen fließt in einen mit Innolet­G ausgerüsteten Straßenablauf, durchströmt die mit einem speziellen Substrat gefüllte Filterpatrone und wird dann direkt in eine Baumscheibe eingeleitet. | Foto: Funke Kunststoffe
Schwach belastetes Oberflächenwasser von Straßen und Parkplätzen fließt in einen mit Innolet­G ausgerüsteten Straßenablauf, durchströmt die mit einem speziellen Substrat gefüllte Filterpatrone und wird dann direkt in eine Baumscheibe eingeleitet. | Foto: Funke Kunststoffe
Eine weitere Möglichkeit der Vorbehandlung von gering belasteten Verkehrsflächen ist der Innolet-G mit Straßenablauf zur Behandlung und Einleitung in die Baumquartiere. Um Staunässe an den Baumwurzeln zu vermeiden, sollte ein Notüberlauf an den Regenwasserkanal berücksichtigt werden. Eine Alternative zum Drosselschacht bietet die Digitalisierung im Bereich Baumversorgung. Mit ihrer Hilfe werden Bäume gezielt mit Wasser versorgt, wenn es entsprechend der Daten – zum Beispiel Alter der Bäume, Wettervorhersagen, Niederschlagsdaten, Satellitenbilder und die Werte der Feuchtesensoren im Bereich der Pflanzgrube – notwendig erscheint. Funke arbeitet hier mit der Awatree GmbH zusammen. Über einen Algorithmus steuert das System die Wasserabgabe. In Soest wurden kürzlich mehrere Baumstandorte ausgestattet. Es kamen beispielsweise KS-Blueboxen mit 1,7 m³ Speicher zum Einsatz. Das Wasser erreicht die Bäume über HS-Vollsickerrohre, während pro Baum mindestens zwei Tiefenbelüfter für die notwendige Luftzufuhr sorgen.

Ob Tiefenbelüfter, Bewässerungswinkel, Gießring oder Lösungen zur Behandlung, Versickerung oder Rückhaltung des Niederschlagswassers – die Beispiele zeigen: es kann viel getan werden für die Vitalität und den Erhalt der Straßenbäume. Der Kombination der Produkte sind dabei quasi keine Grenzen gesetzt. Der Aufwand lohnt, schließlich dankt uns das urbane Grün mit Schatten, sauberer Luft, Abkühlung sowie Schutz vor Überschwemmungen und Sturm.

Autor:

Frank Horstmann | Foto: Funke Kunststoffe
Frank Horstmann | Foto: Funke Kunststoffe

Frank Horstmann,
Fachberater Regenwasserbewirtschaftung, Vertrieb Deutschland, Funke Kunststoffe GmbH

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