Sanierung von Bodenschadverdichtungen an urbanen Baumstandorten (SANURBAUM)
Projektdurchführung
HAWK Hochschule für Angewandte Wissenschaft und Kunst
Hildesheim/Holzminden/Göttingen
Fakultät Ressourcenmanagement
Büsgenweg 1 a
37077 Göttingen
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens
Ziel des Forschungsprojektes SANURBAUM war es, praxistaugliche Verfahren zur nachhaltigen Sicherung der Bodenfunktion als Baumstandort in urbanen Quartieren herzuleiten und bereits eingesetzte Verfahren zu evaluieren. Konkret sollte untersucht werden, ob und wie Bodenschadverdichtungen bei urbanen Baumstandorten mit unterschiedlichen Standortsvoraussetzungen saniert werden können.
Dabei sollten folgende Ansätze verfolgt werden:
Melioration der Bodenbelüftung durch Belüftungslöcher
Sanierung der Bodenstruktur durch Druckluftlanzen
Bodensanierung mittels intensiv und tief wurzelnden krautigen Pflanzen
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZur Evaluierung der Sanierungsverfahren wurde ein mobiles CO2-Messgerät entwickelt und sowohl im Labor als auch im Feld mit den Messungen eines Gaschromatographen verglichen. Der Einfluss von Belüftungsrohren und Löchern auf den Bodengashaushalt wurde anhand eines Computermodells simuliert, welches ebenfalls durch Messungen im Labor und Feld validiert wurde. Der Erfolg von Druckluftlanzensanierungen wurde auf einer sandigen, schluffigen und tonigen Versuchsfläche untersucht. Primär wurde die Effektivität der Sanierungsmaßnahmen über die Messung der Bodenanhebung durch einen Laserscanner evaluiert. Außerdem wurden CO2-Konzentration, Wurzeldichte, Lagerungsdichte, Luftkapazität, Gasdiffusionskoeffizient und Luftleitfähigkeit sowie die Arten und Dichte von Regenwürmern aufgenommen. Um die Reaktion der Bäume zu untersuchen wurde Dämmerungswasserpotenzial, Blattflächenindex, Kronenmantelfläche und Kronengeometrie sowie Baumhöhe und Stammumfang in 1 m Höhe aufgenommen. Die Sanierung von Bodenschadverdichtung mittels tief und intensiv wurzelnden Pflanzen wurde ebenfalls auf drei Versuchsflächen mit unterschiedlichen Bodenarten untersucht. Dafür wurde eine Saatmischung mit 29 verschiedenen Pflanzen ausgebracht und der Erfolg der Sanierungsmaßnahme anhand des Deckungsgrads der einzelnen Pflanzenarten und der Durchwurzelungsintensität analysiert.
Ergebnisse und Diskussion
Die Ergebnisse zeigen, dass das neu entwickelte CO2-Messgerät unter Laborbedingungen genauso gut misst wie ein Gaschromatograph und bei Feldmessungen eine hinreichend hohe Genauigkeit liefert. Damit kann nun die Boden-CO2-Konzentration schnell und kostengünstig erhoben und so die Belüftungssituation des Bodens beurteilt werden.
In dem Projektteil zu den Belüftungsrohren und Löchern wurde ein Computermodell erstellt und anhand von Messergebnissen validiert. Mit Hilfe der Simulationen konnten bisherige Annahmen zur Effektivität von Belüftungsrohren überprüft und Empfehlungen zum Einsatz in der Praxis gegeben werden.
Die Ergebnisse zu den Druckluftlanzensanierungen zeigen, dass der Sanierungseffekt erheblich von Bodenart, Verdichtungsgrad, Sanierungsvariante und dem Abstand zu den Belüftungslöchern abhängt.
Eine Sanierung von Bodenschadverdichtung mittels tief und intensiv wurzelnden Pflanzen konnten in zwei Jahren nicht erreicht werden. Eine längere Standzeit der Pflanzen und eine Verbesserung der Wachstumsbedingungen durch Wässerung und ggf. Düngung lassen einen besseren Sanierungserfolg erwarten.
Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation
Die Ergebnisse des Forschungsprojektes wurden bereits in 7 Veröffentlichungen und 13 Vorträgen publiziert. Weitere Veröffentlichungen in per-reviewed Journals, in deutschsprachigen Fachzeitschriften und Fachtagungen sind in Bearbeitung. Außerdem finden die Ergebnisse Eingang in die Lehre bei den Arboristen an der HAWK, in einer Erweiterung des Praxishandbuch Wurzelraumansprache (Benk et al. 2021) und in diversen bodenbezogenen Seminaren.
Fazit
Das Projekt SANURBAUM hat maßgeblich dazu beigetragen, viele essenzielle Fragen in Bezug auf die Effektivität von Verfahren zur Sanierung von Bodenschadverdichtung zu klären. Die Untersuchungen zeigen, dass die untersuchten Verfahren Potenzial haben, Bodenschadverdichtung auf urbanen Baumstandorte zu sanieren. Dennoch gilt, dass für eine erfolgreiche Sanierung eine Optimierung der Verfahren erforderlich ist. Weitere Forschung ist dafür notwendig.