Der Boden im Wurzelbereich: Hinweise für Baumkontrolle und Baumuntersuchung

Wer täglich mit Bäumen zu tun hat, weiß mit einiger Übung schon bald vergleichsweise unscheinbare Symptome zu deuten und kann Maßnahmenempfehlungen zur Wiederherstellung der Verkehrssicherheit ableiten. Die Ursachen einiger der äußerlich am Baum in Erscheinung tretenden Auswirkungen sind oftmals im Boden zu finden.

Allerdings erfolgt im Zuge von Baumkontrollen als auch bei Baumuntersuchungen eine Ansprache des Wurzelraumes nur selten. Das liegt, neben dem individuellen bodenkundlichen Wissensstand auch daran, dass ein Standard für die Bewertung von Baumstandorten in besiedelten Bereichen bislang nicht existiert.

Die Ansprache des Wurzelraumes in der gängigen Praxis

Als Wurzelraum eines Baumes ist derjenige Bereich zu verstehen, in dem sich dessen Wurzeln potenziell ausbreiten können. Die tatsächliche Gestalt von Wurzelsystemen und deren Dimensionen sind jedoch vor allem an Stadt- und Straßenstandorten schwer abschätzbar. Auch in Parkanlagen oder ähnlichen unversiegelten Geländen, ist der Blick in den Wurzelraum verwehrt und es bleibt zumeist nur der Blick auf die Bodenoberfläche, der allerdings sehr aufschlussreich sein kann (vgl. Abb. 1). Hierbei ergeben sich einige Analogien zur visuellen Baumuntersuchung, bei der anhand von Merkmalen (und deren gedanklichem Abgleich) auf den Zustand und die Konstitution des Baumes geschlossen wird.

Gleiches kann für den Boden im Wurzelraum und dessen Eigenschaften gelten, was voraussetzt, dass Optimal- wie auch Mangelzustände mit den beeinflussenden Faktoren bekannt sind und deren Auswirkungen korrekt eingeschätzt werden. Obwohl der Boden am Standort eines Baumes, dessen wichtigster Lebenspartner ist und mit dem er Zeit seines Lebens eine untrennbare Einheit bildet, findet seine Ansprache regelmäßig erst statt, wenn bereits unübersehbare Veränderungen am Baum Anlass zur Sorge sind. Da die Lebensgeschwindigkeit von Bäumen geringer ist als die von Menschen, manifestieren sich durch veränderte Umgebungsbedingungen beeinflusste Lebensäußerungen häufig in für den Betrachter ebenso zeitlich versetzten Dimensionen und treten daher nicht selten erst nach mehreren Vegetationsperioden in Erscheinung. Diese zeitversetzte Erscheinung von Auswirkungen schädigender Veränderungen des Wurzelraumes, die sich nur allmählich manifestieren, erschwert im Zusammenspiel mit der oft nur alle zwei Jahre stattfindenden Baumkontrolle die Bewertung des an und für sich Offensichtlichen.

Als beinahe allgegenwärtiges Beispiel sei hier die Versiegelung von Stadtbaumstandorten erwähnt, die in Abhängigkeit ihrer Art und Dimension häufig die Ursache von Kümmerwuchs und einer frühzeitigen Vergreisung darstellt. Dieser Zusammenhang sticht bei einer kurzen Beschau jedoch nicht besonders hervor, so dass ihr schleichender Einfluss nicht unmittelbar erfasst wird und es fehlt zumeist eine Vergleichsmöglichkeit in Form einer bebilderten Historie. Die Versiegelung dient aber als ein gutes Beispiel für eine sehr einfach festzustellende Einflussgröße, deren Aufnahme in ein Protokoll oder Baumkataster, sofern sie überhaupt stattfindet, in aller Regel ohne Konsequenzen bleibt.

Der Arbeitskreis "Baum im Boden"

Durch die vernachlässigte Einbeziehung des Wurzelraumes bleibt eine große Fülle von Parametern ungenutzt, die bei der Identifikation von Mängeln und in der Folge auch zur Behebung von Mangelzuständen herangezogen werden können. Ein Baum, der sich in der Kontrolle zur Verkehrssicherheit in der Vitalitätsstufe 2 (nach Roloff 2018) präsentiert, muss sich nicht zwangsläufig in die Vitalitätsstufe 3 entwickeln und hiernach seinem Ende entgegen kümmern. Bei adäquater Berücksichtigung des Wurzelraumes beziehungsweise des gesamten Baumumfeldes lassen sich vielfach geeignete Handlungsstrategien entwickeln, um einem frühzeitigen Niedergang des Baumes vorzubeugen. Bestenfalls kann die Verkehrssicherheit zusammen mit der Baumvitalität langfristig sichergestellt werden. Im Ergebnis ergeben sich daraus auch Einsparungen in der Baumunterhaltung durch geringere Ausgaben für pflegerische Eingriffe (vgl. Abb. 2). Das steht zudem im Einklang mit den Bestrebungen eines nachhaltigen Umgangs mit Stadtgrün und dem Ziel ökologisch sowie ökonomisch wertvolle, alte Baumbestände zu sichern. Gleichfalls können unsere Bäume kaum die von ihnen erwarteten Leistungen erbringen, wenn Zustände des Standortes einer gesunden Entwicklung entgegenstehen.

Um korrigierend eingreifen zu können, ist es unabdingbar, dass zwischen dem Baum und dem ihn umgebenden Boden bestehende Wirkungsgefüge zu erkennen und die Situation damit korrekt einschätzen zu können. Das Wissen um die zwischen Pflanzen und Böden bestehenden Zusammenhänge sowie der Verbesserung von Standortbedingungen ist grundsätzlich vorhanden, liegt jedoch weit verstreut vor. Es stammt vor allem aus Untersuchungen an landwirtschaftlichen Standorten, die nur selten Bäume im Fokus haben, oder den naturnahen Forsten. Die Übertragbarkeit dieser Erkenntnisse auf die naturfernen Stadtstandorte ist daher nur mit Einschränkungen möglich. Dennoch können sich bereits aus allgemeinen Zusammenhängen wichtige Erkenntnisse über die Verhältnisse im Wurzelraum, auch an gestörten Standorten, ergeben.

Dieser Aufgabe widmet sich der 2016 ins Leben gerufene Arbeitskreis "Baum im Boden", dessen Mitglieder vorhandenes Wissen aus verschiedenen Fachrichtungen zusammentragen und neue Erkenntnisse aus eigens durchgeführten wissenschaftlichen Studien generieren. Das aus einer Kernarbeitsgruppe und einem daran angegliederten erweiterten Arbeitskreis bestehende Gremium möchte interessierten Baumverantwortlichen vor allem die Scheu vor der wichtigen Auseinandersetzung mit dem Thema Boden nehmen.

Bei der Bearbeitung der angestrebten "Hinweise zur Wurzelraumansprache" liegt daher ein besonderer Fokus darauf, den Anwendern zu verdeutlichen, welche Relevanz ein ausgewählter Bodenaspekt für den betreffenden Baum tatsächlich besitzt. Zwei Dinge sollen darüber hinaus angesprochen werden. Zum einen wird auch zukünftig nicht jeder Baumstandort eine detaillierte Ansprache des Wurzelraumes benötigen. Diese soll vor allem dann zum Tragen kommen, wenn ein Baum Mängel aufweist, deren Ursprung im Boden an seinem Standort zu vermuten sind (vgl. Abb.3). Die visuelle Untersuchung der Bodenoberfläche, die nur wenige Augenblicke in Anspruch nimmt, erlaubt bereits die Identifikation von potenziell schädigenden Einflüssen, so dass eine rasche, fachkundige Inaugenscheinnahme auch dabei helfen kann, zukünftig womöglich problematische Situationen im Voraus zu entschärfen. Darüber hinaus sollen die "Hinweise zur Wurzelraumansprache" für niemanden eine Bürde darstellen. Ganz im Gegenteil sollen sie den Anwendern eine praxisgerechte Hilfestellung bieten, wenn sie benötigt wird. Dadurch sollen die Baumverantwortlichen in die Lage versetzt werden, bisher nicht ohne weiteres einzuschätzende Umstände richtig zu beurteilen, um daraus geeignete Maßnahmen zu deren Verbesserung ableiten zu können.

Bodenkundliche Parameter

In zahlreichen Standards die sich mit Bäumen, deren Pflanzung, Kontrolle oder Schutz beschäftigen, finden sich konsequenterweise auch Passagen zum Boden. Wenngleich die oberirdischen Baumteile sehr prominent in Erscheinung treten, existiert eine nicht minder wichtige Seite des Baumes unter der Bodenoberfläche. Die bestehende Verbindung zwischen Baum und Boden ist daher allen Baumverantwortlichen grundsätzlich bewusst.

Beispielhaft seien hier die Hinweise zur Pflanzgrubenverfüllung aus den "Empfehlungen für Baumpflanzungen" der Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau (FLL 2010) angeführt. Darin finden sich unter anderem Anforderungen an die Korngrößenverteilung von Substraten für Pflanzgrubenbauweisen 1 (nicht überbaubar) und 2 (überbaubar). Zur Erläuterung sind Korngrößenverteilungsbereiche (sog. Sieblinien) abgebildet, denen der prozentuale Anteil einer Korngrößenfraktion an einem für die Bauweise 1 oder 2 geeigneten Substrat entnommen werden kann. Die Darstellung der Korngrößenverteilung ist wie deren Beschreibung fachlich vollkommen korrekt und auf das notwendigste reduziert. Die Empfehlungen für Baumpflanzungen können allerdings, wie jeder andere Standard auch, kein Lehrbuch ersetzen. Bereits die Tatsache, dass dem Boden in einem Standard für Baumpflanzungen so viel Raum eingeräumt wird, verdeutlicht die hohe Relevanz für unsere Bäume. Problematisch kann es an der Stelle dann werden, wenn auch der Griff zum Lehrbuch die offenen Fragen der Anwender nicht klären kann.

Für die eingeweihten Leser ergeben sich bereits bei der Betrachtung von Korngrößenverteilungsbereichen sehr interessante Informationen, wenn boden- und baumfachliche Erkenntnisse zusammengeführt werden. Im Grunde umschreiben Sieblinien die drei für Bäume beziehungsweise Baumwurzeln vielleicht wichtigsten Bodeneigenschaften. Sie können Auskunft über den Wasserhaushalt eines Substrates in der Form geben, als dass grobkörnige Böden infiltrierendes Wasser weniger fest gebunden halten als feinkörnige Böden. Ihre Fähigkeit Wasser zwischen zu speichern, ist damit herabgesetzt und somit steht das den Wurzeln für eine vergleichsweise kurze Zeit zur Aufnahme zur Verfügung. Dagegen ist die Gefahr der Bildung von nicht pflanzenverfügbarem Wasser oder Staunässe, wie es bei feinkörnigen Substraten auftreten kann, deutlich reduziert.

Ein höherer Anteil einer groben Kornfraktion bedingt in aller Regel auch ein anteilig höheres Vorkommen von Grobporen, die in der Hauptsache Bodenluft führen. Sie kann insbesondere in besiedelten Gebieten bereits in geringen Tiefen zu einem Mangelfaktor werden, der Wurzeln regelmäßig zu einem Wachstum nahe der Oberfläche zwingt. Wurzeln sind auf einen Gasaustausch angewiesen, bei dem während ihrer Entwicklung produziertes Kohlenstoffdioxid in entsprechenden Porenräumen gegen frische Bodenluft ausgewechselt wird. Ein ausreichender Anteil Luft führender Poren ist daher essentiell für eine gesunde Baumentwicklung. Einer Sieblinie lassen sich darüber hinaus Hinweise auf die Verdichtungsanfälligkeit eines Substrates entnehmen. Auch hier gilt mit Blick auf unsere Bäume, dass ein eher feinkörniger Boden deren Bedürfnissen entgegensteht und ein eher grobkörniges Substrat den Vorlieben der meisten Baumarten entspricht. Gerade in besiedelten Bereichen sind Bodenverdichtungen, ausgelöst durch Bautätigkeiten, Befahren oder durch häufiges Betreten mit entsprechend negativen Konsequenzen für dort stehende Bäume an der Tagesordnung.

Die drei Bodeneigenschaften Bodenfeuchtigkeit, Bodenluftgehalt und Bodendichte stehen in einem untrennbaren Kontext zueinander. Die Veränderung eines Parameters zieht unweigerlich eine Veränderung der weiteren Bodeneigenschaften nach sich (vgl. Abb. 4). Als ebenso häufiges wie drastisches Beispiel sei die vor allem in Altbeständen anzutreffende Entsiegelung von Baumstandorten angeführt, wobei regelmäßig eine wassergebundene Wegedecke zum Einsatz kommt. Sie stellt auf den ersten Blick eine geeignete Antwort auf durch das Wurzelwachstum verursachte Belagsschäden dar.

Allerdings entspricht dieses Material in seinen Eigenschaften vor allem wegebaulichen Anforderungen und weniger den Erfordernissen von Baumwurzeln, was sich oftmals bereits nach wenigen Standjahren deutlich abzeichnet. Vor allem durch den Verlust der Gasdurchlässigkeit ergeben sich mittel- und langfristig Versiegelungseffekte an derart behandelten Baumscheiben. Für die Baumverantwortlichen ist es daher wichtig, dass auch die Folgen solcher Maßnahmen korrekt eingeschätzt werden können, um ungünstigen Entwicklungen rechtzeitig entgegenzuwirken.

Eine Übersicht möglicher Einflussgrößen

Es existieren eine Vielzahl weiterer Merkmale, die bei der Erfassung einer baum-bodenkundlich relevanten Charakteristik, sei es im Zuge von Baumkontrollen oder der eingehenden Untersuchung, dienlich sein können. Eine beispielhafte Auswahl zeigt deren große Bandbreite (BENK u. A. 2017):

• Art des Standortes (Park, Straße, Gehweg, Garten, gebäudenah, ...)
• Sozialgefüge (Wald, Baumgruppe, Einzelbaum, Allee, Reihe, ...)
• Beschaffenheit der Baumscheibe (offen, versiegelt, Bewuchs, ...)
• Relieftyp (Hang, Ebene, Plateau, Kuppe, ...)
• Exposition und Neigung
• Versiegelungsgrad (Art der Versiegelung, Anteil der Kronenprojektionsfläche)
• Verdichtung (Intensität der Verdichtung, Anteil an der Kronenprojektionsfläche)
• Risse und Aufwölbungen (Intensität)
• Auftrag, Abtrag und Erosion (Umfang)
• Bautechnische Eingriffe (Baugruben, Grundwasserbeeinflussung)
• Einträge von Fremdstoffen (chem. Verunreinigungen, Abfälle, Auftausalze)
• Humusauflage (Mächtigkeit)
• Pilzfruchtkörper und andere Pilzorgane (wurzelbürtige Schadpilze, Mykorrhiza)

Bäume am Stadtstandort

Pflanzgruben im Straßenraum werden herkömmlich vom Tief- und Straßenbau hergestellt (vgl. Abb. 5). Die vegetations- und straßenbautechnischen Anforderungen könnten gegensätzlicher nicht sein, da günstige Baumstandorte über einen eher Locker gelagerten Boden verfügen, Wege und Straßen dagegen eine hohe Verdichtung für eine ausreichende Tragfähigkeit aufweisen. Wenngleich auch hierfür vegetationstechnische Lösungen existieren, wird das Baumumfeld im Regelfall nach straßenbautechnischen Anforderungen und ohne besondere Rücksichtnahme auf die Bedürfnisse von Bäumen hergestellt. Problematisch daran ist, dass hierdurch zukünftige Probleme, Mängel und Konfliktsituationen bereits vorgegeben werden. Die hohen Verdichtungsgrade und die Eigenschaften der in der Nähe zu Baumstandorten verwendeten Substrate erschweren nicht nur die notwendige Ausbreitung von Wurzeln, sondern führen sehr oft zu ihrem Verbleib innerhalb der Pflanzgrube. Dieser so genannte "Blumentopfeffekt" resultiert nicht nur in deformierten Wurzelsystemen. Er zieht auch baumbiologische Konsequenzen, wie Kümmerwuchs und vorzeitige Vergreisungseffekte sowie Standsicherheitsprobleme, nach sich. Dessen ungeachtet können Bäume auch an solchen Standorten erstaunliche Größen erreichen. Sie sind bei Sturmereignissen aber oftmals nicht ausreichend verankert und büßen ihre Standsicherheit unter vergleichsweise geringen Lasten ein (vgl. Abb. 6).

Bei der Wurzelraumansprache sollten daher auch solche Umgebungsbedingungen als mögliche Auslöser für Fehlentwicklungen in Betracht gezogen werden. An anderen Stellen können derart ungünstige Veränderungen nachträglich auftreten. Ungeachtet der Vorgaben des Baumschutzes, sind Verstöße bei Bautätigkeiten eher die Regel als eine Ausnahme (vgl. Abb. 7). Häufig werden die Wurzelräume dabei durch Überfahren derart verdichtet, dass sich in der Folge schwerwiegende Beeinträchtigungen für die Wurzeln ergeben.

In vielen Fällen können sich bereits aus der visuellen Kontrolle der Bodenoberfläche Informationen darüber ergeben, ob ein Schaden entstanden ist oder nicht (vgl. Abb. 8). Zugleich stehen mit einfachen Hilfsmitteln Untersuchungswerkzeuge zur Verfügung, die vielfach genauere Ergebnisse zur Absicherung eines ersten Eindruckes liefern. Die Pfützenbildung auf einer Fläche muss nicht zwangsläufig das gesamte Baumumfeld charakterisieren. Einige Spatenproben oder das Messen des Bodenwiderstandes mit dem Sondierstab ergeben mit wenig Aufwand ein differenzierteres Bild, was unter anderem Konsequenzen hinsichtlich einer möglichen Sanierung der betroffenen Fläche nach sich zieht.

Weitere Inhalte der Hinweise zur Wurzelraumansprache

Es ist geplant, die sich in Bearbeitung befindlichen "Hinweise zur Wurzelraumansprache" in insgesamt drei Bänden erscheinen zu lassen, wobei jeder Band einen eigenen Schwerpunkt bekommen und auch thematisch unterschiedlich weit in die Tiefe gehen wird.

Band 1 soll die Grundlagen schaffen, mit denen den Baumverantwortlichen das Rüstzeug zur visuellen Untersuchung des Wurzelraumes an die Hand gegeben werden wird. Ziel ist es, visuell oder mit einfachen Hilfsmitteln (u. a. Taschenmesser, Sondierstab), "bodenbürtige" Schadsymptome erkennen zu können und deren Ausmaß einzuschätzen (vgl. Tab. 1).

Zur einfachen Ermittlung von Bodenschadverdichtungen vor Ort hat der Arbeitskreis einen Bestimmungsschlüssel entworfen und ihn bereits herausgegeben. Er stellt auf zwei verschiedenen Untersuchungsebenen (rein visuell/mit einfachen Werkzeugen) eine Reihe diagnostischer Merkmale in unterschiedlichen Ausprägungen vergleichend gegenüber.

Mit seiner Hilfe lässt sich ein anfänglicher Verdacht auf das Vorliegen von abträglichen Bodeneigenschaften und damit in der Folge auch den Baum schädigenden Verformungen leicht erhärten. Den Baumverantwortlichen wird damit zugleich die notwendige Sicherheit zur Veranlassung von Gegen- oder Sanierungsmaßnahmen gegeben. Der Bestimmungsschlüssel kann über den Internetauftritt des Arbeitskreises heruntergeladen werden (www.baumimboden.de/informationen.html).

Der geplante Band 2 soll sich den Möglichkeiten der eingehenden und intensiven visuellen Untersuchung widmen, wobei auch gröbere Hilfsmittel wie Spaten oder Erdbohrstock genutzt werden. Beispielsweise bietet ein ausgestochener Bodenquader ausreichende Möglichkeiten zur Ansprache der Gefügeform, einem zentralen Parameter zur Diagnose von Bodenschadverdichtungen. Zur Untersuchung tiefer liegender Bodenschichten kann schließlich ein Erdbbohrstock genutzt werden (Weltecke & Müller-Inkmann 2017). Deren Einsatz geht in jedem Fall eine einfache Sichtkontrolle voraus. Ziel dieses 2. Bandes ist es, den interessierten Baumverantwortlichen und Sachverständigen eine detaillierte Analyse der Situation vor Ort zu ermöglichen.

In der Praxis zeigt sich häufig, dass boden- und daraufhin baumschädigende Veränderungen zwar als solche erkannt werden, das Spektrum möglicher laboranalytischen Untersuchungen jedoch weitestgehend unbekannt ist. Als Folge werden vergleichsweise wenig aufwändige diagnostische Verfahren nicht abgerufen und es fehlen daraufhin wichtige Bodenparameter bei der Entwicklung von Lösungsansätzen. Auch hier wollen die Hinweise zur Wurzelraumansprache die bislang bestehende Lücke zwischen Baum- und Bodenkunde schließen. Letztlich sollen in Band 3 die unterschiedlichen Verfahren zur Sanierung von Baumstandorten bei gestörten Böden erläutert und ihrem Einsatzzweck entsprechend bewertet werden.

Literatur

Benk, J. A.; M. Müller-Inkmann; M. Streckenbach; K. Weltecke, 2017: Den Blick nach unten lenken. Arbeitskreis erarbeitet Hinweise zur Wurzelraumansprache. Taspo BaumZeitung, 01/2017, 24-27.

FLL - Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e. V. (Hrsg.), 2010: Empfehlungen für Baumpflanzungen, Teil 2: Standortvorbereitungen für Neupflanzungen; Pflanzgruben und Wurzelraumerweiterung, Bauweisen und Substrate. FLL, Bonn, 62 S.

Roloff, A. 2018: Vitalitätsbeurteilung von Bäumen. Aktueller Stand und Weiterentwicklung. Haymarket Media, Braunschweig, 205 S.

Weltecke, K; M. Müller-Inkmann, 2017: Hinweise für die Baumansprache bei verdichteten Böden. Pro Baum - Zeitschrift für Pflanzung, Pflege und Erhaltung, 03/2017, 12-17.