Auf Baustellen kommt es häufig zu Schäden an Bäumen. Dies gilt für Hoch- und ebenso für Tiefbaumaßnahmen. Die Verlegung von Versorgungs- und Entsorgungsleitungen wird im Vergleich z. B. zum Straßenbau hinsichtlich des Schadenspotenzials häufig unterschätzt. Bei Leitungsbaumaßnahmen hat man es zudem typischerweise mit weniger offensichtlichen Schäden zu tun, anders als zum Beispiel bei Stammverletzungen sind die Beeinträchtigungen an den Wurzeln verdeckt. Beim Ausheben von Leitungsgräben mit einem Bagger werden vor allem auch Wurzeln außerhalb der Trasse beschädigt oder abgerissen. Auch durch den Einsatz so genannter Mini-Bagger, z. B. bei Neuanlage oder Reparatur von Hausanschlüssen, kann es zu starken Schäden an Bäumen kommen.
Beeinträchtigungen im Wurzelbereich führen, je nach Umfang, nach Monaten oder erst nach Jahren zu erkennbaren Schadsymptomen in der Krone: Durch Wurzelverluste kommt es zu einer Minderversorgung der Krone mit Wasser und Nährstoffen und je nach Schwere des Eingriffs auch zu sichtbaren Kronenverlichtungen. Sind stärkere Wurzeln betroffen, kann sich ein Pilzbefall von den Wunden ausgehend bis in den Wurzelstock hinein ausbreiten und nach Jahren die Verkehrssicherheit des Baumes gefährden; ein Zusammenhang mit den zuvor erfolgten Bauarbeiten ist häufig nicht mehr ohne weiteres erkennbar. Bei starken Wurzelverlusten kann auch direkt nach der Baumaßnahme die Standsicherheit des Baumes nicht mehr gewährleistet sein und dann ist die Fällung häufig unausweichlich.
Zusätzlich zu der direkten Schädigung des Wurzelwerkes durch Wurzelverletzungen und Wurzelkappungen kann es auch zu gravierenden Schädigungen durch Bodenverdichtung kommen, z. B. durch Baumaschinen. Durch die Verdichtung werden der Gasaustausch und der Sauerstoffgehalt im Boden vermindert. Da auch Wurzeln atmen und auf Sauerstoff angewiesen sind, kommt es zum Absterben von Teilen des Wurzelwerks. Hierdurch wird wiederum ein Mangel in der Wasser- und Nährstoffversorgung verursacht, und als Folgewirkung zeigen sich Schäden in der Krone. Weiterhin können auch in die hierdurch abgestorbenen Wurzeln holzzerstörende Pilze eindringen, die zu einer massiven Fäule im Wurzelstock führen können.
3 Ausdehnung von Wurzeln auf urbanen Standorten
Aus der forstlichen Literatur sind drei unterschiedliche Wurzelsysteme von Bäumen bekannt (KÖSTLER et al. 1968; BRAUN 1982): Bei ungestörter Entwicklung bilden Tanne, Kiefer und Eiche ein Pfahlwurzelsystem aus, während die meisten einheimischen Baumarten eher ein Herzwurzelsystem entwickeln, so z. B. Lärche, Birke und Hainbuche. Die eher flachstreichenden Wurzeln von Fichte, Esche und Pappel werden in der forstlichen Literatur als Senkerwurzelsystem bezeichnet. Zudem haben die Bodeneigenschaften einen maßgeblichen Einfluss auf die Entwicklung des Wurzelsystems, so dass Bäume der gleichen Art auf z. B. Sand- oder Lehmboden unterschiedliche Wurzelsysteme aufbauen (POLOMSKI & KUHN 1998; KUTSCHERA und LICHTENEGGER 2002).
Die Größe des Wurzelbereichs von Bäumen kann somit sehr unterschiedlich sein, und zwar in Abhängigkeit von der Bodenstruktur und der Baumart. Insbesondere auf anthropogen veränderten Stadtstandorten, die im urbanen Bereich nahezu überall vorliegen, kann die Lage und Stärke der Wurzeln oftmals stark variieren. Auf den meisten Stadtstandorten können sich Wurzeln nicht ungestört entwickeln, sondern unterliegen aufgrund veränderter Bodenstrukturen, z. B. eingebrachtem Bauschutt oder sehr stark verdichteten Böden unter Fahrbahnen, z. T. erheblichen Einschränkungen. Aus diesem Grund sind häufig unmittelbar neben dem Baum nur in geringem Umfang Wurzeln zu finden, obwohl sich nach dem forstlichen Wurzelmodell hier ein umfangreiches Wurzelwerk ausgebildet haben müsste (Abbildung 3). Somit ist eine Vorhersage des Vorkommens von Wurzeln im urbanen Bereich nahezu unmöglich.
Wurzeln vermögen wasser- und nährstoffreiche Schichten des Bodens aufzusuchen und dadurch das pflanzenverfügbare Wasser und den Nährstoffvorrat des zugänglichen Bodenvolumens weitgehend auszunutzen (LYR et al. 1992). Aufgrund dieser Fähigkeit können sich die Wurzeln von Stadtbäumen gezielt in die Bodenbereiche hinein entwickeln, die ihnen ausreichend Wasser und Nährstoffe zur Verfügung stellen. Grobporige und damit sauerstoffreiche Bodenschichten wie sie beim Verfüllen von Leitungsgräben oder im Bereich von Fuß- und Radwegen verwendet werden, sind für Bäume auf eingeengten Standorten besonders interessant (LÖSKEN 1999; SCHRÖDER 2001; REICHWEIN 2002; HEIDGER 2004). Eine konzentrische Ausbildung des Wurzelwerkes in alle Richtungen ist somit auf urbanen Standorten relativ unwahrscheinlich. Werden in unmittelbarer Nähe von Bäumen Leitungen verlegt, können sich die Baumwurzeln nachfolgend stark im Bereich dieser Leitungstrassen ausbreiten und dabei z. T. erhebliche Schäden an den Leitungen verursachen (RIDGERS et al. 2004, BENNERSCHEIDT & SCHMIEDENER 2004).
Abbildung 3: Häufig finden sich unmittelbar neben dem Baum keine Wurzeln
Untersuchungen von ca. 3.000 Praxisfällen, bei denen Wurzeln von Bäumen Gebäude bzw. Leitungen beschädigt haben, zeigen auf, dass sich der überwiegende Teil der Wurzeln im unmittelbaren Wurzelbereich des Baumes befindet (CUTLER & RICHARDSON 1989). Im Extremfall können jedoch manche Baumarten mit ihren Wurzeln größere Entfernungen überwinden, um sich Wasser und Nährstoffe verfügbar zu machen. Hierbei sind besonders die Pioniergehölze Pappel und Weide zu erwähnen mit 30 bzw. 40 m maximaler Wurzellänge sowie Eiche (30 m), Ulme (25 m), Rosskastanie (23 m), Esche (21 m) und Linde (20 m). Hieraus ergibt sich, dass man mitunter auch weit außer halb des Wurzelbereiches nach DIN 18 920 einzelne starke Wurzeln oder sogar ein umfangreiches Wurzelwerk auffinden kann (Abbildung 4).
Abbildung 4: Vereinzelt kommen Starkwurzeln auch außerhalb des Kronenbereiches vor
4 Baumschutz in der Planungsphase
Um Schäden an Bäumen durch Leitungsbauarbeiten zu verhindern, sind unterschiedliche Maßnahmen möglich. Für den Baumschutz hat hierbei die fachgerechte Planung oberste Priorität. Nach Möglichkeit sollten im Wurzelbereich der Bäume keine Baumaßnahmen stattfinden. Aus diesem Grund sieht die DIN 18 920 vor, dass Gräben, Mulden und Baugruben im Wurzelbereich nicht hergestellt werden dürfen. Als Wurzelbereich gilt die Bodenfläche unter der Krone von Bäumen (Kronentraufe) zuzüglich 1,50 m, bei Säulenform zuzüglich 5 m nach allen Seiten. Daher sollten die Leitungstrassen möglichst außerhalb der Wurzelbereiche von Bäumen geführt werden. Ist dies im Einzelfall nicht möglich, sollte ein möglichst großer Abstand zum Stamm gewahrt bleiben. Der Mindestabstand gemäß RAS-LP 4 beträgt 2,50 m bzw. soll den vierfachen Stammumfang des Baumes nicht unterschreiten.
Zur Klärung der Frage, wo Wurzeln sich befinden, hat sich die Anlage von Suchgräben bewährt (Abbildung 5). In der Planungsphase von Baumaßnahmen ist eine derartige Voruntersuchung ein wertvoller Beitrag zum Baumschutz, da auf diese Weise das Bauvorhaben besser auf den Baumbestand abgestimmt werden kann. Wenn z. B. eine Leitung neben einer Baumreihe verlegt werden muss, kann es für die Bäume einen gravierenden Unterschied darstellen, auf welcher Seite der Baumreihe die Leitung verlegt wird. Oftmals befinden sich auf einer Seite viele Wurzeln, z. B. außerhalb einer Allee, auf der anderen Seite hingegen wenige. Die Anlage von Suchgräben gibt über die tatsächliche Durchwurzelung Klarheit, so dass die Planung der Baumaßnahme entsprechend darauf abgestimmt werden kann.
Bei der Planung von Leitungsbaumaßnahmen im Bereich von Bäumen ist stets darauf zu achten, dass die Bäume korrekt eingemessen und die Baumstandorte in den Plänen exakt festgehalten werden. Zudem ist es wichtig, auch die Kronendurchmesser in Plänen darzustellen, insbesondere wenn zur Durchführung der Baumaßnahme großes Gerät und eventuell Kräne zur Anwendung kommen. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass nicht nur die Baumaßnahme an sich eine Schädigung der Wurzeln der Bäume darstellt, sondern möglicherweise auch der Baustellenverkehr