Grünflächenmanagement für hochwassergefährdete Baumstandorte

von: ,

In den vergangenen Jahren häufen sich in Nordeuropa die Hochwasserereignisse. Die Überflutungen zeigen die großen Schäden im Gestaltungsgrün vorrangig im Bereich der Städte auf. Vorbeugen ist jedoch besser als Heilen. Was derzeit fehlt sind Gesamtkonzepte dafür, wie Grünflächen an hochwassergefährdeten Standorten funktional gestaltet werden können.

Wasser ist für viele Gehölze sowohl an natürlichen als auch an anthropogen beeinflussten Standorten häufig ein begrenzender Wachstumsfaktor. Den Wurzeln steht je nach Standort in unterschiedlicher Menge Grund-, Schicht-, Kapillar- und/oder Haftwasser zur Verfügung, wobei zum Teil starke Bindungseigenschaften an den Bodenkörper vorliegen. Der Wassergehalt des Bodens ändert sich örtlich und zeitlich: in trockenen Zeiten oder bei Grundwasserabsenkungen fehlt es an Wasser, bei Überflutungen nach Rohrbrüchen oder Hochwasserereignissen resultieren hieraus anaerobe Bodenbedingungen. Die unterschiedlichen Ansprüche der jeweiligen Baumarten an die Wasserkapazität sowie ihre Fähigkeiten, diese zu erschließen beziehungsweise bei Überschuss zu tolerieren, haben bislang zur gezielten Verwendung von Bäumen in der Landschafts- und Stadtplanung gerade auch in Flusslandschaften geführt (Balder, 1998).

In den letzten Jahren häufen sich in Nordeuropa die Hochwasserereignisse (Abb. 1), was unter anderem mit dem Klimawandel in Verbindung gebracht wird. Veränderungen werden insbesondere in Form von Starkregen mit folgenschweren Sturzfluten und zeitlichen Verschiebungen in den Frühsommer hinein festgestellt, zum Beispiel aktuell am 29.5.2016 in Braunsbach, Baden-Württemberg, am 1.6.2016 in Simbach, Ostbayern, oder am 27.7.2016 in Berlin. Als Reaktion werden kostenintensive technische Schutzmaßnahmen für hochwasser- und sturzflutgefährdete Gebiete diskutiert, aber auch für die Pflanzenverwendung und das Management nach Ereignissen müssen die Konsequenzen mit Weitsicht gezogen werden.

NL-Stellenmarkt

Relevante Stellenangebote
Leiter*in (m/w/d) des Amtes für Landschaftspflege..., Köln  ansehen
Amtsleitung (w/m/d) für das Amt StadtRaum Trier, Trier  ansehen
Alle Stellenangebote ansehen

Schäden nach Überflutung bei Gehölzen

Ein Wasserüberschuss kann zu weitreichenden Baumschäden führen. Ein Überfluten von Böden bei natürlichem Hochwasser oder nach Rohrbrüchen, der Anstieg von Grundwasser und Staunässe infolge von Bodenverdichtungen oder Kapillarbrüchen bewirken gleichermaßen anaerobe Verhältnisse. In Abhängigkeit von Dauer und Ausdehnung der Vernässung verdrängt das Wasser die Bodengase mit der Folge von Sauerstoffmangel und einem Anstieg der Kohlendioxidkonzentration. Stehendes Wasser ist dabei von größerem Nachteil als fließendes, da es keinen Sauerstoff enthält, nährstoffarm ist und anaerobe Eigenschaften hat. Staunässe wirkt in der Vegetationsperiode schädigender als eine solche im Verlauf von Ruheperioden (Lyr u.a., 1992). Ähnlich der Schädigung bei Gasleckagen stellen die Wurzeln bei Wasserüberschuss je nach Überflutungsempfindlichkeit ihr Wachstum ein und sterben ab, mit allen Konsequenzen für die Wasser- und Nährstoffaufnahme des Baumes. Oberirdisch wird dies durch Wachstumsdepressionen und eine Blatt- beziehungsweise Nadelvergilbung infolge eines Cytokininmangels und eines Abscisinsäureüberschusses sichtbar (Abb. 2).

Desweiteren werden nach neueren Untersuchungen am Stamm zeitverzögert Schleimflussflecken (Abb. 3) und Rindenablösungen (Abb. 4) beobachtet. Unter der Rinde treten gleichzeitig klein- bis großflächige Bast- und Kambiumnekrosen auf (Wagner, 2014; Wagner u.a., im Druck). Bei sensiblen Gehölzen werden aber schon im Folgejahr Absterbeerscheinungen beobachtet. Diese können lediglich Astpartien oder Gehölze insgesamt betreffen (Abb. 6 und 7). Immer wieder wird beobachtet, dass davon nicht nur Einzelgehölze, sondern großflächig Alleen, Parks und Landstriche betroffen sind (Lehmann, 1998; 2003; Wagner u.a.).

Schon nach kurzer Zeit schädigen sekundäre Prozesse die Gehölze zusätzlich. Pilze wie Hallimasch (Armillaria mellea, Abb. 8), der Spaltblättling (Schizophyllum commune) oder auch rindenbrütende Insekten treten in dieser Situation verstärkt auf. Als Folge einer Überflutung können sich offensichtlich die phytopathogenen Potentiale aufschaukeln und die betroffenen Areale für lange Zeit erheblich beeinträchtigen. Die sogenannten Sukzessionsverläufe sind kaum untersucht und bedürfen unter dem Aspekt der Sommerüberflutungen dringend der wissenschaftlichen Aufarbeitung.

Je nach Fähigkeit lassen sich Gehölze im Hinblick auf ihre Resistenz gegenüber Wasserüberschuss bislang drei Gruppen zuordnen (Tab. 1). Dabei sind Baumgattungen trockener Vegetationsgesellschaften grundsätzlich empfindlicher. Kurzzeitige Überflutungen werden besser vertragen als Langzeitsituationen. Mit der zeitlichen Verschiebung der Überflutungsereignisse müssen die realen Empfindlichkeiten überprüft werden. So konnte neuerdings erkannt werden, dass auch bekannte Auegehölze im Sommer sensibler reagieren. Die langfristigen Folgen unter veränderten Klimabedingungen sind gänzlich unbekannt (Wagner, 2014; Lehmann, 2003).

Auswirkungen auf Gehölzstandorte

Mit den strömenden Wasserfluten werden mitunter größere Schlammmengen und Unrat in die Überflutungsgebiete gespült und abgelagert. Diese können je nach Situation von wenigen Zentimetern bis hin zu mehreren Metern reichen. Dadurch werden auch sensible Pflanzenteile mechanisch beschädigt, aber auch die Areale selbst erheblich beeinträchtigt. So werden unter anderem Oberböden fortgeschwemmt, Wegebeläge zerstört, Pflasterbeläge und Bordsteinkanten unterspült (Abb. 9). Junge Anlagen, die noch nicht gut durchwurzelt und gefestigt sind, können besonders starke Schäden erleiden. Bäume können unterspült und dadurch in ihrer Standsicherheit beeinträchtigt werden. Mit der Flut können aber auch Schadstoffe, Schaderreger oder Saatgut in Areale erstmals hineingelangen. Die stofflichen Einträge können Boden und Grundwasser belasten, aber auch phytotoxische Schäden an Pflanzen hervorrufen. Eingetragenes Saatgut oder lebende Pflanzenteile, zum Beispiel invasive Pflanzen, können sich etablieren und die lokalen Vegetationsgesellschaften verändern. Bei den Schaderregern sind insbesondere bodenbürtige Erreger wie Nematoden, Phythophthora- und Fusarium-Pilze sowie Bakterien relevant. Sie können mit ihrem Auftreten die Gehölzbestände massiv bedrohen. Auch hierzu gibt es kaum Studien.

Vorbeugen ist besser als Heilen

Zur Vermeidung von größeren Baumschäden können hochwassergefährdete Areale nur im großen Zusammenhang gesehen werden. Von daher hatte schon immer in der Siedlungspolitik der Kommunen und der Länder die Hochwasservorsorge die größte Bedeutung. Auch das zuständige Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMU) sieht in einer ausgewogenen Kombination aus ökologisch ausgerichteten Maßnahmen zum Wasserrückhalt im Einzugsgebiet, technischen Schutzmaßnahmen, Reglementierung und Anpassung der Nutzung in überschwemmungsgefährdeten Gebieten und durch individuelle Hochwasservorsorge die größte Wirkung, um auch die unmittelbaren Folgen der Klimaentwicklung abzuschwächen. Diese Maßnahmen sind auf vier Zielmarken ausgerichtet:

  • Niederschläge ortsnah zurückhalten und versickern lassen,
  • Bodenverdichtung und -versiegelung begrenzen,
  • Natürliche Überschwemmungsgebiete von Bebauung freihalten oder zurückgewinnen,
  • Schadensrisiken vermeiden.

Für viele Flussgebiete sind daher bereits Hochwasserkarten erarbeitet worden, die zum einen die Hochwassergefahr für ein bestimmtes Gebiet, zum Beispiel Ausdehnung der überschwemmten Fläche oder Strömungsgeschwindigkeit, darstellen, aber auch einen Eindruck von den zu erwartenden Schäden geben können. Diese Arbeiten werden nach Aussage des BMU durch die im Frühjahr 2007 durch das EU-Parlament und den Rat verabschiedete EG-Richtlinie über die Bewertung und das Management von Hochwasserrisiken im europäischen Rahmen weiter entwickelt. Derartige Planungsgrundlagen fehlen jedoch für lokalen Starkregen und nachfolgende Sturzwasserereignisse. Aus Sicht der Politik wird die integrierte Bewirtschaftung der Wasserressourcen zum Schlüsselelement der Wasserwirtschaft in Deutschland und Europa (BMU, 2016).

Kurzfristige Maßnahmen zur Rettung der Gehölzbestände

Lokal kann nur je nach Situation gehandelt werden. Wird ein Überflutungsereignis erwartet, können schnell installierte Sperrmaßnahmen (Sandsäcke etc.) noch das Eindringen der Wassermassen in sensible Areale möglicherweise verhindern. Der rechtzeitige Abtransport von Gehölzen, zum Beispiel Kübelpflanzen, in höher gelegene Areale kann diese vor der drohenden Vernässung schützen. Sind jedoch Pflanzenbestände überflutet worden, so müssen die Wurzeln vor anaeroben Bedingungen im Rahmen der Möglichkeiten schnellst möglich geschützt werden, bevor sie absterben (Abb. 10). Dies bedeutet kleinräumig und bei geringem Pegelstand:

  • Abtransport von Kübelpflanzen auf trockene Areale
  • Punktuelle Herausnahme von wertvollen transportierbaren Gehölzen, zum Beispiel formierte Solitäre im 1. Standjahr mit technischem Gerät, sofern das Areal befahrbar ist.
  • Schaffen von Ablaufmöglichkeiten des Wassers, zum Beispiel Durchbrüche schaffen in Dämmen oder Gräben ziehen
  • Abpumpen des Wassers
  • zeitverzögert Maßnahmen zur Belüftung sensibler Wurzelsysteme, unter anderem seitliches Abgraben der Standorte zur Förderung von Wasserablauf und Abtrocknung

Läuft das Flutwasser wieder ab, so empfiehlt sich nach vorheriger Sperrung des gesamten Areals für die Öffentlichkeit die unmittelbare Sichtkontrolle der Gehölzbestände:

  • Ersterfassung von sichtbaren Schäden an den Gehölzen, unter anderem Bruch, Stammschäden
  • Überprüfen der Verkehrssicherheit von Bäumen auf ihre Stand- und Bruchsicherheit
  • Kontrolle auf sichtbare Schadstoffeinträge auf der Bodenoberfläche, zum Beispiel Öle, Gülle
  • Einleiten von Sofortmaßnahmen zur Stabilisierung von Gehölzbeständen
  • Einleiten von Maßnahmen zur Schlammentfernung zur Verhinderung weiterer Bodenverdichtungen und -verschlämmungen
  • Bodenlockerungsmaßnahmen zur Belüftung und schnelleren Abtrocknung
  • Entnahme von Bodenproben in gefährdeten Arealen, unter anderem auf Schaderreger, Schadstoffe

Bei nur kurzzeitigen Überflutungen lassen sich die Schäden an Gehölzen so deutlich reduzieren. Nach Umsetzung der genannten Maßnahmen sollten die Schäden insgesamt beziffert werden, um im Versicherungsfall oder bei finanziellen Hilfsfonds Ansprüche geltend zu machen.

Verhindern von Langzeitschäden

In jedem Fall ist bei sensiblen Grünanlagen ein nachfolgendes mehrjähriges Monitoring zu empfehlen, um Langzeitschäden ebenso zu erkennen wie auch Regenerationseffekte. Liegt ein aktuelles Baumkataster vor, so können die Kronen- und Stammentwicklungen umfassend individuell verfolgt werden. Viele Symptome zeigen sich zeitverzögert erst im Folgejahr, meist als verzögerter Blattaustrieb, Blattverfärbungen und Kleinblättrigkeit (Wagner u.a., im Druck) (Abb. 11). Am Stamm zeigen sich als Folge der Wurzelschädigung vermehrt Stammaustriebe. Der Wurzelzustand muss durch punktuelle Aufgrabungen kontinuierlich analysiert werden.

Besonderes Augenmerk muss dem Pflanzenschutz gewidmet werden. Das Auftreten von Schwächeparasiten kann mit geeigneten Fallen oder Fangbäumen überwacht werden, stets aber muss bei der verstärkten Baumkontrolle am Stamm auf Bohrlöcher, Pilzfruchtkörper, Schleimfluss und Absterbeerscheinungen an den Gehölzen geachtet werden. Da rechtlich gesehen Gefahr im Verzuge gilt, kann der Stammanstrich von gefährdeten Bäumen zum Schutz vor Stammbrütern mit Insektiziden unter Beachtung aller rechtlichen Auflagen erwogen werden. Haben Bodenanalysen ergeben, dass mit den Wassermassen Schaderreger oder unerwünschte Pflanzen in bedeutende Areale eingeschleppt wurden, empfiehlt sich im engen Kontakt mit Fachinstitutionen (Pflanzenschutzdienst der Länder) die engmaschige Kontrolle der Entwicklung, um begleitend Maßnahmen zur Schadensabwehr durchzuführen.

Die langfristigen Schadentwicklungen werden in der Regel unterschätzt, auch sind sie wissenschaftlich kaum belegt. Von daher ist es nicht verwunderlich, dass in der Praxis zur Verfügung gestellte Finanzmittel zur Entschädigung oft nicht ausgeschöpft werden. Aktuell berichtet das Bundesfinanzministerium, dass die nach der Flutkatastrophe 2013 zur Verfügung gestellten acht Milliarden Euro noch nicht einmal zu einem Drittel abgerufen wurden (Der Tagesspiegel, 2016).

Beachtet werden muss in diesem Zusammenhang auch der Deichschutz an Flüssen und an der Küste. Nach Flutereignissen ist daher auch die bisherige Höhe zu überprüfen, aber auch der Zustand der Deiche selbst ist elementar. Die Bekämpfung der Bisamratte wird aktuell unterschätzt, legt doch die große Wühlmaus in den Deichen ihre Bauten an und destabilisiert merklich die technischen Schutzanlagen. Das gleiche gilt für Baumbestände, die ihre Wurzeln im Deichkörper entwickelt haben. Besonders nach Dammbrüchen müssen also die Ursachen hierfür erkannt und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.

Anpassung der Grünkonzepte

Die aktuell geführte Diskussion um den Klimawandel konzentriert sich vorrangig auf Vorsorgemaßnahmen des Hochwasserschutzes. Viele grüne Verbände erkennen die Notwendigkeit, dass Anpassungsprozesse erforderlich sind, um die Leistungsfähigkeit des Stadtgrüns nicht nur zu erhalten, sondern sogar zu verbessern. Dies bedeutet aber, dass Planungsprozesse verstärkt zwischen allen ingenieurtechnischen, pflanzenbaulichen, phytopathologischen und gestalterischen Disziplinen integrativ zu beleben sind. Das breite Bekenntnis zum Grün anlässlich des Weißbuches "Stadtgrün" ist begrüßenswert, muss aber erweitert werden im kooperativen fachlichen Sinne, um die vielen offenen Fragen der funktionalen Gestaltung und Bewirtschaftung von hochwassergefährdeten Gebieten gemeinsam zu beantworten. Neben technischen Schutzmaßnahmen sind die Pflanzensortimente anzupassen, die unmittelbaren Schutzmaßnahmen vor anaeroben Situationen zu verbessern und die Sanierungsmaßnahmen nach Überflutungsereignissen in Gesamtkonzepte zu integrieren. Allein diese Aspekte zeigen viele Forschungsdefizite auf, die in mehrjährigen Studien insbesondere in der Praxis erprobt werden müssen.

Zusammenfassung

Die zunehmenden Überflutungsereignisse der letzten Jahre zeigen die großen Schäden im Gestaltungsgrün vorrangig im Bereich der Städte auf. Forschungsdefizite in der funktionalen Pflanzenverwendung und der Durchführung von effizienten Sanierungsmaßnahmen in hochwasserbelasteten Gebieten werden offensichtlich. Neben der Vorsorge sind Gesamtkonzepte zu entwickeln und in die Praxis einzuführen, die eine funktionale Gestaltung von Flussläufen und Küstengebieten auch wirtschaftlich sinnvoll erscheinen lassen.

Literatur

  • Balder, H., 1998: Die Wurzeln der Stadtbäume. P. Parey Buchverlag Berlin
  • Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMU), 2016: Den vorbeugenden Hochwasserschutz stärken. www.bmub.bund.de
  • Der Tagesspiegel, 2016: Nothilfe für Flutopfer - Kosten geringer als gedacht. Nr. 22 862, S. 2
  • Lehmann, M., 1998: Reaktionen von Gehölzen auf sommerliche Überflutungen. Mitteilungen aus der Biologischen Bundesanstalt Heft 357, S. 305
  • Lehmann, M., 2003: Schäden durch die Flut; wie Laubgehölze auf sommerliche Überflutungen reagieren. Deutsche Baumschule - Pflanzenschutz, Nr. 3, S.43-44
  • Lyr, G. ; Fiedler, H.-J. und Tranquillini, W., 1992: Physiologie und Ökologie der Gehölze. Fischer Verlag, Jena, 620 S.
  • Wagner, J.-P., 2014: Untersuchungen von hochwassergefährdeten Gehölzen im Hinblick auf Vitalität und Gesundheit. Masterarbeit an der Beuth Hochschule für Technik Berlin
  • Wagner, J.-P.; Balder, H.: Untersuchungen von hochwasserbeeinflussten Gehölzen in Hinblick auf Vitalität und Gesundheit. Pro Baum (im Druck)
Prof. Dr. habil. Hartmut Balder
Autor

Professor für Phytopathologie und Pflanzenschutz im urbanen Bereich

Beuth Hochschule für Technik Berlin
M. Eng. Jan-Philipp Wagner
Autor

Sachverständiger für Baumstatistik

Ausgewählte Unternehmen
LLVZ - Leistungs- und Lieferverzeichnis

Die Anbieterprofile sind ein Angebot von llvz.de

Redaktions-Newsletter

Aktuelle GaLaBau Nachrichten direkt aus der Redaktion.

Jetzt bestellen