Gehölze im städtischen Umfeld: Stressfaktoren und Funktionen von Bäumen in der Stadt
Wie überleben Gehölze im städtischen Umfeld? Erfahren Sie, welche Stressfaktoren Stadtbäume bedrohen und wie diese umgekehrt Stadtklima, Luftqualität und Wohlbefinden der Bewohner verbessern.
Überblick: Was das Stadtumfeld mit Gehölzen macht
Stadtbäume sind Versalzung, verdichteten Böden, Wärmeinseln und Immissionen ausgesetzt. Zugleich kühlen sie die Luft und senken Feinstaub und Lärm. Lesen Sie den vollständigen Überblick über die Wirkungen von Gehölzen im urbanen Raum.
Warum Stadtbäume unter Dauerstress stehen
Gehölze im Lebensraum Stadt
Die Umwelt des Menschen wird als Gesamtheit aller Bestandteile der materiellen Welt definiert, die unmittelbar auf ihn einwirken. Diese Definition umfasst also sowohl natürliche als auch anthropogen geschaffene Bestandteile. Im Zusammenhang mit unserem Thema befassen wir uns im Folgenden mit der Summe der Einflüsse, mit denen die Gehölzvegetation ihre Umgebung im urbanen Raum prägt. Vor allem muss man sich bewusst machen, dass Pflanzen und insbesondere Bäume die Bedingungen ihrer Umgebung nicht nur beeinflussen, sondern von dieser Umgebung selbst auch zurückbeeinflusst werden. Die Möglichkeiten, das Stadtumfeld durch Gehölzpflanzungen (vor allem Bäume) zu verändern, sind deshalb häufig genau dadurch begrenzt, ob diese lebende Komponente an sehr extremen Standorten überhaupt überleben kann.
Als Stressfaktoren bezeichnen wir die Summe jener Einflüsse, die bei Gehölzen irgendeine Form von Abwehrreaktion auslösen. Gehölze und vor allem Bäume sind in einer anthropogen stark veränderten Umgebung ein Fremdkörper. Sie treffen hier auf ein Bündel von Stresseinflüssen, an deren Intensität oder bloßes Vorhandensein sie im Lauf ihrer Evolution oft nicht angepasst wurden. Deshalb ist es nötig, die Wirkung der einzelnen Faktoren auf die Lebensprozesse der Gehölze zu verstehen, um im konkreten Fall die limitierenden Einflüsse abschätzen zu können. Diese Hauptstressfaktoren sind dann bei den anschließenden pflegerischen Eingriffen zu berücksichtigen. Nur so lässt sich die Baumpflege effizienter gestalten, ohne dass dies zulasten ihrer Qualität und Funktionalität geht.
Die wichtigsten Stressfaktoren des Stadtumfelds
Das Umfeld großer Städte ist von ganz eigenen Verhältnissen geprägt, die den Zustand und die artliche Zusammensetzung jener Vegetation stark formen, die diese Bedingungen akzeptieren kann. Zu den wichtigsten Bedingungen für das Wachstum von Gehölzen (und vor allem Bäumen) gehören: – die Verfügbarkeit von Wasser im Bodenraum (räumlich wie zeitlich), – ausreichend Bodenluft (Durchlüftung des Bodens), – Bodenaufbau und Boden-pH, – Bodenkontamination, – die klimatischen Verhältnisse, – die Luftverschmutzung.
Ob ein bestimmtes Taxon unter den gegebenen Standortbedingungen bestehen kann, entscheidet vor allem die Intensität der einzelnen Stressfaktoren und deren Zusammenspiel. Die Intensität mancher Faktoren schwankt im Jahresverlauf erheblich. In solchen Fällen ist auch der zeitliche Verlauf der Einwirkung in Kombination mit den phänologischen Entwicklungsphasen des Gehölzes von entscheidender Bedeutung.
Einige dieser Faktoren lassen sich durch geeignete pflegerische Maßnahmen beeinflussen, andere gelten generell für das Stadtumfeld und sind eher bei der Auswahl der passenden Sorte für die jeweiligen Verhältnisse einzukalkulieren. Bei manchen Faktoren dürfen wir umgekehrt damit rechnen, dass sie sich durch das Wachsen und Wirken der Bäume am Standort selbst verändern. Das betrifft allerdings eher Gehölzbestände (vor allem Parkflächen oder Waldbestände) als Einzelbäume oder Alleen.
Wasserhaushalt des Bodens und Durchlüftung des Wurzelraums in der Stadt
Wasserhaushalt des Bodens
Der Wasserkreislauf in natürlicher Umgebung hat zwei Hauptphasen: 1) den Niederschlag, der bis zum Erreichen der Feldkapazität (der vollständigen Füllung aller verfügbaren Bodenporen mit Wasser) von den oberen Bodenhorizonten aufgenommen wird. Nach Überschreiten dieses Werts fließt das restliche Wasser oberflächlich ab. 2) die allmähliche Verdunstung dieses Wassers zurück in die Atmosphäre, teils durch Evaporation (Verdunstung aus dem Boden), teils durch Transpiration (Verdunstung über die Blätter, überwiegend durch die Spaltöffnungen), sowie das Versickern der restlichen Wassermenge in tiefere Schichten bis hinunter zum Grundwasserspiegel.
Das im Boden zurückgehaltene Wasser wird nach der Art der Bindung unterteilt in: – Adsorptionswasser, das an Bodenteilchen gebunden ist. Für Pflanzenwurzeln ist es nicht verfügbar. – Kapillarwasser. Es ist in Poren von etwa 0,2 bis 10 µm für Pflanzenwurzeln verfügbar und bildet deren wichtigste Wasserquelle. – frei bewegliches Wasser, das sich in groben (nicht kapillaren) Poren über 10 µm befindet und der Schwerkraft folgend frei versickert.
Unterschiedlich hoch über den Grundwasserspiegel steigt außerdem Kapillarsaumwasser auf, das man als Teil des Grundwasserniveaus auffassen kann.
Die für Pflanzenwurzeln im Boden verfügbare Wassermenge ergibt sich also aus den Bodeneigenschaften, von denen Körnung und Bodengefüge die wichtigsten sind. Während Pflanzen einem Sandboden nahezu das gesamte Wasser entziehen können (fest gebunden sind nur etwa 2–4 Vol.-%), hält ein Tonboden unter gleichen Bedingungen rund 30 Volumenprozent Wasser zurück, das für die Pflanze nicht mehr verfügbar ist (Čermák & al., 1986).
Durch Bodenverdichtung infolge von Vibrationen und dem Verkehr von Fahrzeugen wie Fußgängern nimmt das Volumen der Bodenporen erheblich ab. Bei Niederschlag geht dadurch der größte Teil des Wassers in die Kanalisation verloren – auf verdichtetem Boden versickern nur etwa 5 % des Niederschlags, auf befestigten Flächen (Asphalt, in Betonbett verlegtes Pflaster) gehen fast 95 % des gesamten Wassers verloren. Die Niederschlagsmenge, die der Boden aufnehmen kann, ist damit stark reduziert.
Mit der geringeren Porosität der Böden und der Abdeckung der Bodenoberfläche durch wasserundurchlässige Materialien (Asphalt, Beton, Pflaster) sinkt auch der Gasaustausch zwischen Boden und Atmosphäre deutlich. Die Bodenhorizonte reichern sich dann infolge der Wurzelatmung mit CO₂ an, das in erhöhter Konzentration für die Wurzelzellen giftig ist. Man muss sich klarmachen: Können die Feinwurzeln nicht atmen, ist auch keine Wasseraufnahme möglich. Diese erfolgt „aktiv“ – also unter Energieverbrauch, den die Wurzelzellen aus der Atmung decken. Mykorrhizapilze sind ebenfalls stark auf eine gute Durchlüftung der Bodenhorizonte angewiesen, andernfalls sterben sie ab.
Sehr aufschlussreich wäre die Frage, wie viele Bäume in städtischen Alleen an ihrem Standort nur dank undichter Trinkwasserleitungen überleben. In der Stadt Brünn (Tschechien) betrugen die jährlichen Leitungsverluste im Jahr 1999 etwa 16 %, das entspricht 5 Millionen m³. Nach Angaben der BVK, a. s. ist das ein unterdurchschnittlicher Wert. (Tomášová & al., 2000).
Boden-pH und Zusammensetzung städtischer Böden: warum Beton und Bauschutt stören
Bodenaufbau und pH
Die meisten Böden in der Stadt sind anthropogenen Ursprungs. Sie sind also nicht durch natürliche Bodenbildung entstanden, sondern bestehen zu großen Teilen aus Aufschüttungen, Resten abgerissener Häuser und Ähnlichem. Negativ wirkt auch das Fehlen einer sich natürlich zersetzenden Humusschicht. Der Nährstoffmangel im Boden wird zusätzlich durch Wassermangel verstärkt, der den Nährstofftransport stört. Typische Mangelsymptome werden allerdings häufig von den Symptomen anderer Stressfaktoren überlagert.
Dieser Bodentyp ist von Mineralstoffmangel und einer erhöhten (alkalischen) pH-Reaktion geprägt. Ursache dafür ist der Einsatz von Baustoffen mit hohem Ca-Gehalt (Bauschutt u. Ä.) sowie der Kalkeintrag durch Staubsedimentation (unter anderem vom Abrieb des Gebäudeputzes). Auch der Einsatz von Kochsalz (NaCl) zum Auftauen von Schnee im Winterdienst hebt den pH-Wert. Dieser pH-Anstieg wirkt sich sowohl auf das Vorhandensein und das Gleichgewicht der Nährstoffe im Boden als auch auf die Entwicklung der Mykorrhizapilze und damit auf die Gesamtvitalität der Gehölze negativ aus.
Als geeignetste Art, die Reaktion einer Lösung auszudrücken, hat sich die Konzentration der Wasserstoffionen erwiesen. Reines Wasser reagiert neutral. In 1 Liter dieses Wassers finden sich bei 22 °C 10⁻⁷ g dissoziierte Wasserstoffionen (H⁺) und ebenso viele Hydroxidionen (OH⁻). Dieser Wert wird zur Vermeidung negativer Exponenten als negativer dekadischer Logarithmus angegeben – als pH (potentia hydrogenii).
Der pH-Wert ist also definiert als der negative dekadische Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration H⁺ in der Bodenlösung. Als neutrale Reaktion gilt pH 7. Lösungen mit höherem pH sind basisch (alkalisch), Lösungen mit niedrigerem pH sind sauer.
Beim Vergleich von pH-Werten darf man nicht vergessen, dass der pH-Wert ein negativer Logarithmus ist. Das heißt: Von einer ganzen Zahl zur nächsten steigt oder fällt der Wert um das Zehnfache. pH = 6 bedeutet also im Vergleich zu pH = 3 eine tausendfach geringere Wasserstoffionenkonzentration. Zwischen pH = 7 und pH = 6,7 liegt somit ein kleinerer absoluter Konzentrationsunterschied als zwischen pH = 4 und pH = 3,7.
Die meisten Böden humider Gebiete sind von Natur aus schwach sauer bis neutral. Der Boden-pH ändert sich nicht nur mit dem Untergrund, der Niederschlagsmenge und Ähnlichem, sondern auch im Jahresverlauf, vor allem durch die Auswaschung basischer Bestandteile. Auch zwischen den Bodenhorizonten gibt es pH-Unterschiede. Deshalb sollte der pH über das ganze Jahr hinweg und zumindest in den am dichtesten durchwurzelten Horizonten gemessen werden (Šály, 1978).
Die Bodenreaktion beeinflusst das Bodengefüge, den Verlauf von Verwitterung und Humifizierung und vor allem die Verfügbarkeit der Nährstoffe und den Ionenaustausch. Sie wirkt sich auch direkt auf die Lebensfähigkeit der Pflanzen aus. Unter pH 3 und über pH 9 wird bei den meisten Gefäßpflanzen das Protoplasma der Wurzelzellen ernsthaft geschädigt. Darüber hinaus vergiften erhöhte Al³⁺-Konzentrationen in stark sauren Böden und Borate in alkalischen Böden die Wurzeln (Larcher, 1988). Die einzelnen Pflanzenarten haben unterschiedliche Toleranzbereiche und unterschiedliche physiologische Ansprüche an die Bodenreaktion.
Bodenkontamination: Streusalz, Gasaustritte und Hundeurin
Bodenkontamination
Zur Verschmutzung (Kontamination) des Bodens kann es aus mehreren Gründen kommen. Am wichtigsten ist – gemessen an der Konzentration des eingesetzten Stoffes – der Winterdienst (Versalzung). Örtlich können sich allerdings auch andere Einflüsse sehr deutlich auswirken, etwa Hundekot, Gasaustritte aus erdverlegten Leitungen oder Kraftstoffe und Öle aus parkenden Autos, das Vorhandensein von Schwermetallen (Cu, Cd, Cr, Pb, Ni, Zn usw.), Herbiziden und weiteren Chemikalien.
Versalzung der Böden
Es handelt sich um einen typischen Faktor städtischer Ballungsräume und von Alleen entlang der Straßen. NaCl (Natriumchlorid – Kochsalz) gelangt als Streumittel des Winterdienstes in Kontakt mit der Vegetation.
Im Boden bewirkt NaCl: – einen Anstieg des pH-Werts, – die Auswaschung von Ca²⁺, K⁺ oder Mg²⁺, – den Zerfall des Bodengefüges, – einen Anstieg des osmotischen Werts der Bodenlösung.
Die Veränderungen reichen üblicherweise zwei bis zehn Meter weit von der Fahrbahn.
In die Pflanzen dringen vor allem Chloridionen ein, und zwar teils durch direkten Kontakt über die Assimilationsorgane, teils indirekt über die Wurzelaufnahme aus dem Boden. Die Pflanzen unserer Klima- und Bodenverhältnisse sind an einen erhöhten Salzgehalt im Boden nicht angepasst.
Primär zeigt sich die Schädigung durch: – Schäden an Knospen, nicht verholzten Trieben und Rinde, – Absterben des Kambiums, – Nekrosen und vorzeitigen Blattfall.
Die sekundäre (indirekte) Wirkung umfasst: – Ionenstress (einseitige Anreicherung von Na⁺- und Cl⁻-Ionen im Pflanzengewebe), – osmotischen Stress, der sich in verringerter Wasseraufnahme und anschließendem Vertrocknen äußert, – eine eingeschränkte Aufnahme wichtiger Ionen und Störungen der Mineralstoffversorgung.
Relativ widerstandsfähig gegen Versalzung sind Pflanzen, die in Symbiose mit Mikroorganismen leben (nitrifizierende Bakterien, Mykorrhiza), außerdem tief wurzelnde Arten mit geringem Nährstoffbedarf, die alkalische Böden vertragen. Bei der Einwirkung von Streusalz auf Gehölze unterscheidet man zwischen der Widerstandsfähigkeit gegen den direkten Kontakt mit dem Salz (Spritzwasser aus geschmolzenem Schnee am Stamm o. Ä.) und der gegen Bodenversalzung. Beides gehört zur Baumpflege an Straßenbäumen.
Um die Folgen von Streusalz für Gehölze zu mindern, kommen folgende Maßnahmen in Betracht: – geringere Salzmengen, – Ersatz von NaCl durch weniger schädliche Auftaumittel, – Vermeidung des direkten Salzeintrags am Standort (mechanische Barrieren, Anhebung des Standorts über das Geländeniveau), – geeignete Zusatzdüngung (Ca-Bedarf und Absenkung des pH – z. B. CaSO₄)
Salzschäden an Gehölzen lassen sich durch eine Blattanalyse nachweisen. Bodenproben sind wegen der hohen Mobilität von Cl- und Na-Ionen im Boden schwieriger auszuwerten und gegebenenfalls über einen längeren Zeitraum zu wiederholen.
Gasaustritt
Beim Transport von Gas durch erdverlegte Leitungen kann es an Undichtigkeiten zu Austritten kommen. Wegen des langsamen Luftaustauschs im Boden sind für Pflanzen auch sogenannte Mikroleckagen von grundlegender Bedeutung, die mit üblichen Geräten an der Bodenoberfläche nicht zu orten sind. Beim Austritt breitet sich das Gas trichterförmig nach oben im Boden aus; dringt es entlang einer Leitung (z. B. einer Telefonleitung) vor, kann es einen breiten Bodenstreifen verseuchen. Methan wird nach der Gleichung
CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O unter Mitwirkung von Bodenbakterien oxidiert, wobei CO₂ frei wird und O₂ verbraucht wird. Durch den Mangel an Bodensauerstoff sterben dann die Baumwurzeln ab.
Anders als bei Streusalzschäden führt eine Gasverseuchung des Bodens innerhalb weniger Monate zum raschen Absterben der Bäume. Sanierungsmaßnahmen sind sehr schwierig, besonders bei verdichteten oder tonigen Böden.
Wirkung von Hundekot und Hundeurin
Dass eine hohe Hundedichte vor allem die Gehölzvegetation stark belastet, ist in Fachkreisen gut bekannt. Mit der wachsenden Zahl der in Städten gehaltenen Hunde und der schrumpfenden Fläche öffentlich zugänglichen Grüns verschärft sich diese Wirkung weiter.
Hundeurin enthält im Vergleich zum Urin anderer Tiere mehr Phosphor und Harnstoff, das C/N-Verhältnis ist niedriger. Je nach Größe produziert ein Hund täglich zwischen 40 und 2000 ml Urin, was sich bei Versuchen in Berlin an stark frequentierten Bäumen in einer Menge von 10 Litern Urin pro Jahr niederschlug (Balder, 1998).
Kommt der Urin mit empfindlichen oberirdischen Pflanzenteilen in Kontakt (Blätter, nicht verholzte Triebe u. Ä.), kann es schon bei einmaliger Kontamination zu Schäden kommen. Wie gut eine Pflanze das verträgt, hängt von ihrer Art ab und nimmt mit dem Alter der Pflanze oder des betroffenen Teils allgemein zu. Bei jungen Bäumen findet man deshalb absterbendes Kambium am Stammfuß sowie nekrotische Streifen oder Risse am Stamm.
Als Gegenmaßnahme bietet sich die Pflanzung dorniger Sträucher in der Baumscheibe oder das Aufbringen von Hackschnitzeln an. Entscheidend ist außerdem das regelmäßige Gießen junger Bäume.
Wärmeinsel, trockene Luft und Feinstaub: die klimatischen Extreme der Stadt
Verändertes Stadtklima
Betrachtet man die mikro- und mesoklimatischen Verhältnisse größerer Städte, zeigen sich deutliche Unterschiede zur freien Landschaft. Diese Veränderungen beeinflussen primär oder sekundär die Wachstumsbedingungen der ihnen ausgesetzten Gehölze. Besonders bedeutsam ist das synergistische Zusammenwirken dieser Faktoren mit weiteren Stressoren.
Schwankungen der Lufttemperatur
Durch die befestigten Oberflächen (Asphaltfahrbahnen, Pflaster, Hauswände, Dächer u. Ä.) hat die Summe der aktiven Stadtoberflächen andere thermische Eigenschaften als Vegetationsflächen. Künstliche Oberflächen reflektieren nur einen kleinen Teil der Sonnenstrahlung und heizen sich dadurch stark auf (die Reflexion der Sonnenstrahlung an Vegetationsoberflächen, die sogenannte Albedo, liegt bei etwa 10–35 %, an künstlichen Oberflächen nur bei etwa 4–10 %) (Suchara, 1977). Asphalt etwa absorbiert 75–90 % der Sonnenstrahlung. Eine Asphaltfahrbahn oder ein Blechdach können sich an einem sonnigen Tag auf rund 65 °C aufheizen, während die Blattoberfläche nur 25–30 °C erreicht.
Zudem hat dieses Material eine höhere Wärmeleitfähigkeit (etwa 20-mal höher) und Wärmekapazität. Deshalb kühlen diese Oberflächen auch nachts sehr viel langsamer ab.
Zur Gesamtsumme der absorbierten Wärmeenergie kommt noch der Wärmeeintrag aus Industrie- und Hausfeuerungen hinzu, der heute etwa die Hälfte des gesamten Wärmegewinns der Stadt aus Sonnenstrahlung erreicht.
Das Ergebnis dieser Vorgänge zusammen mit der verringerten Windströmung in der Stadt (weniger Möglichkeit zur Wärmeabfuhr) ist die Entstehung der sogenannten Wärmeinsel über großen städtischen Ballungsräumen. Diese Wärmeinsel reicht mehrere hundert Meter hoch über die Stadt und ist auch horizontal recht ausgedehnt. Der Unterschied in der Durchschnittstemperatur zwischen der Stadt und ihrem unmittelbaren Umland wird mit 0,5–2,5 °C angegeben (Kavka, Šindelářová, 1978). Die Wärmeinsel beeinflusst dabei auch die übrigen meteorologischen Kenngrößen des Stadtklimas (Niederschlagsmenge, Windströmung u. Ä.).
Eine Folge der veränderten thermischen Eigenschaften städtischer Standorte (und der damit verbundenen Änderungen im Wasserhaushalt) ist, dass heimische Gehölze aus Straßenalleen nach und nach verdrängt und durch Taxa aus Ländern mit wärmerem Klima (Südeuropa, Asien u. Ä.) ersetzt werden. Diese Klimabäume verfügen über Mechanismen, mit denen sie sich gegen übermäßige Wasserabgabe bei hohen Temperaturen und knapper Wasserversorgung wehren können.
Relative Luftfeuchtigkeit
An einem sonnigen Sommertag liegt die relative Luftfeuchtigkeit in der Stadt zwischen 20 und 30 %. Das ist ein recht niedriger Wert, und ihn zum Beispiel durch das Besprengen von Straßen anzuheben, wirkt nur sehr kurz. Stadtluft ist allgemein etwa 20–30 % trockener als Landluft.
Bei der Transpiration der Blätter entweicht Wasserdampf in die Luft. Je niedriger die relative Luftfeuchtigkeit der Umgebung, desto höher die Wasserverluste der Blätter. Die Verdunstung setzt Nachschub aus dem Wurzelraum voraus. Kurzfristige Schwankungen der Wasserversorgung können Bäume recht wirksam ausgleichen. Ein längeres Defizit führt jedoch zur Einschränkung der Lebensprozesse und zum allmählichen Absterben des Baumes.
Zu den wesentlichen Ursachen dafür, dass sich die negative Wirkung niedriger Luftfeuchte weiter verschärft, gehören: – ein reduziertes Wurzelsystem infolge von Bodenverdichtung und Abdeckung der Bodenoberfläche mit undurchlässigen Materialien (Asphalt u. Ä.), – die unzureichende Versickerung von Niederschlagswasser (nur etwa 5 % des Niederschlags versickern, der Rest geht in die Kanalisation) infolge des verdichteten und abgedeckten Bodens, – stark erhöhte Wasserverluste durch Transpiration, verursacht durch die Luftbewegung vorbeifahrender Autos (der sogenannte Schluchteffekt).
Feinstaubbelastung
Die Feinstaubbelastung im Stadtumfeld steigt durch den Kraftfahrzeugverkehr und die Verbrennung fossiler Brennstoffe (Fabriken, Einzelfeuerungen) stark an. Die Maxima der Staubkonzentration finden sich entsprechend in etwa 2,25 m sowie in 55–60 m Höhe über dem Boden. (Suchara, 1977)
Die Sedimentation von Staubteilchen auf Baumblättern wirkt sich stark negativ auf die physiologischen Vorgänge aus. Die Spaltöffnungen verstopfen, das Blatt überhitzt (der Staub ist dunkel, die Albedo des Blattes sinkt). Im Staub sind häufig Schwermetalle oder radioaktive Stoffe enthalten, die nach dem Lösen im Niederschlagswasser in das Baumgewebe eindringen. Besonders betroffen sind Gehölze mit filzig behaarten Blättern.
Luftverschmutzung und ihre Wirkung auf Bäume: Immissionen, SO₂ und Ozon
Gasförmige Zusammensetzung der Atmosphäre
Ein eigenes Problem ist die Verschmutzung der Atmosphäre. Sie wirkt großflächig über ganze Regionen hinweg. Neben mechanischen Verunreinigungen (Staub, Flugasche u. Ä.) geht es vor allem um SO₂ aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe, NOₓ überwiegend aus Abgasen, O₃, das photochemisch in der Atmosphäre unter Einwirkung von Abgasen entsteht, ferner um NH₃, Kohlenwasserstoffe und Fluorwasserstoff. Die Wirkung der drei zuletzt genannten ist eher lokal.
Die Aufnahme dieser Stoffe und ihre Wirkung auf den Pflanzenaufbau ist grundsätzlich zweifach: – direkt – durch Verätzung der Oberflächengewebe, Nekrosen, geringere Assimilationsleistung, Überhitzung der Assimilationsorgane, Eindringen toxischer Stoffe ins Gewebe, Auswaschung von Stoffen aus den Blättern, Verstopfen der Spaltöffnungen u. Ä. – indirekt – durch deutliche Veränderungen des Bodengefüges, Beeinflussung des Boden-pH, Änderung der osmotischen Eigenschaften der Bodenlösung, Freisetzung giftiger Salze aus dem Boden (Al-Ionen), Schädigung der Mykorrhiza u. Ä.
Gasförmige Immissionen werden von den Pflanzen über die Blätter durch die Spaltöffnungen und in geringem Maß über die Epidermis aufgenommen, feste Immissionen neben den Spaltöffnungen vor allem über die Wurzeln. Ihre Wirkung hängt nicht nur von der Empfindlichkeit der Art und des einzelnen Baumes ab, sondern auch von der Art des Stoffes, seiner Konzentration, der Einwirkdauer und der Entwicklungsphase der Pflanze. Deutlich verstärkt wird die Wirkung durch: – hohe relative Luftfeuchtigkeit – ungünstige Standortbedingungen – das Zusammenwirken weiterer Schadfaktoren – eine Pflanze im Austrieb oder im dynamischen Wachstum
Umgekehrt ist eine Pflanze in der physiologischen Ruhephase (Nacht, Winter) widerstandsfähiger gegen diese Stoffe. Je nach Konzentration, Stoffart und Widerstandsfähigkeit der Pflanze kommt es grundsätzlich zu zwei Schadenstypen.
Akute Schäden entstehen meist auf kleiner Fläche bei plötzlichem Emissionsaustritt, ungünstigen Wetterlagen (Inversion) u. Ä. Kennzeichnend sind: – absterbendes Blattgewebe vor allem an Rand und Spitze der Spreite, – Verfärbung der Assimilationsorgane (vor allem junger Nadeljahrgänge).
Chronische Schäden sind die Folge langfristiger Einwirkung relativ niedriger, im Jahresverlauf schwankender Konzentrationen. Sie treten meist großflächig auf.
Sie äußern sich durch: – Nekrosen, die erst im Endstadium des Absterbens sichtbar werden – Wuchsdepression – vorzeitigen Abwurf von Blättern und älteren Nadeljahrgängen, gut zu beobachten an Fichten – Veränderungen der Kronenarchitektur (Kurztriebe überwiegen gegenüber Langtrieben) – eingeschränkte Blüte und Fruktifikation – Reduktion der gesamten Blattfläche
Als indirekt wirkend kann man CO₂ bezeichnen. Kohlendioxid hat einen Anteil von etwa 0,03 % an der Atmosphäre. Im Stadtumfeld ist dieser Anteil durch Verbrennungsvorgänge und Autoverkehr erheblich erhöht (bis zum Zehnfachen).
Erdarbeiten, Vandalismus und Autoverkehr als Gefahr für Bäume
Weitere Einflüsse
Immer stärker verändert menschliches Handeln die Standortbedingungen der Gehölze (vor allem der Bäume). Es geht vor allem um die zunehmende Bautätigkeit, in deren Folge Aufschüttungen, Aushübe und gegebenenfalls Änderungen des Grundwasserstands entstehen. Nicht zu übersehen ist auch die Wirkung von Vandalismus sowie von Verletzungen durch den Kraftfahrzeugverkehr.
Erdarbeiten
Bäume sind bei allen oben beschriebenen negativen Einwirkungen auf ihre ober- und unterirdischen Teile recht empfindlich gegenüber jeder zusätzlichen Verletzung. Erdarbeiten bringen gleich mehrere stark negative Wirkungen mit sich: – mechanische Verletzungen von Stamm und Wurzelanläufen, – das Abreißen von Wurzeln – überwiegend statisch bedeutsamer Starkwurzeln – und damit eine offene Eintrittspforte für holzzersetzende Pilze, – Bodenaufschüttungen und Materiallagerung auf der durchwurzelten Fläche, – das Abtragen des Bodenhorizonts mit Freilegung und Verletzung der oberen Wurzelschicht, – einseitige Wurzelreduktionen mit deutlicher Störung des Verhältnisses von ober- und unterirdischer Masse.
Der einzige Weg, solche Schäden zu vermeiden, ist ein konsequent ausgearbeitetes Baumschutzkonzept in der Planungsphase und eine sorgfältige Bauüberwachung während der Arbeiten.
Mechanische Verletzungen an Stamm und Starkästen lassen sich durch geeignete Schutzvorrichtungen verhindern. Schwieriger ist es bei Wurzelschäden. Wurzeln werden vor allem beim maschinellen Aushub im Kronentraufbereich abgerissen. Dabei lässt sich häufig beobachten, dass Wurzeln noch weit hinter der Grabenkante ausreißen, sodass ihr Vorhandensein an der ausgeführten Grube nicht erkennbar ist. Die entstehenden Schäden sind allerdings sehr umfangreich und schaffen in den meisten Fällen eine Eintrittspforte für holzzersetzende Pilze im Wurzelbereich. Eine wirksame Abwehr ist die konsequente Anwendung der DIN 18920 zum Schutz von Bäumen und Vegetationsflächen bei Baumaßnahmen.
Ein weiterer Faktor können Bodenaufschüttungen sein, sowohl vorübergehende als auch dauerhafte. Vor allem langfristige Aufschüttungen sind mit bloßem Auge oft schwer zu erkennen; auf sie schließen lässt das Fehlen sichtbarer Wurzelanläufe. Durch das Gewicht des neu aufgebrachten Bodens werden die ursprünglichen Bodenhorizonte verdichtet. Zudem verlängert sich der Weg, den der Bodensauerstoff durch Diffusion zurücklegen muss. Besonders empfindlich reagieren darauf Gehölze, die auf Mykorrhiza angewiesen sind. Nur bei wenigen Baumarten lässt sich regelmäßig beobachten, dass sich im aufgeschütteten Boden neue Adventivwurzeln bilden und sich das Wurzelsystem regeneriert (Pappeln, Weiden).
Einer der wichtigsten Faktoren, die heute die Existenz von Bäumen in den Straßenalleen unserer Städte begrenzen, sind unterirdische Versorgungsleitungen. Diese Leitungen wurden in der Vergangenheit häufig ohne Rücksicht auf bestehendes oder mögliches Grün verlegt. In der Folge stehen in einem beträchtlichen Teil der Fälle freie Standorte (vor allem in Straßenalleen) für Neupflanzungen nicht mehr zur Verfügung. Ein verwandtes Problem ist die Zerstörung von Bäumen bei Reparatur und Erneuerung unterirdischer Leitungen.
Vandalismus
Vandalismus ist einer der Faktoren, die den Zustand der Bäume vor allem in großen Städten und an stark frequentierten Flächen deutlich mitprägen. Ein spürbarer Fortschritt trat mit der Standardisierung der Pflanzung von Großbäumen ein. Einem gewissen Anteil an Schäden (vor allem an jüngeren Bäumen) lässt sich allerdings nicht ausweichen. Gute Pflege und eine durchdachte Gestaltung des Umfelds exponierter Bäume können solche Schäden jedoch deutlich verringern.
Als deutlich gravierender sind Schäden einzustufen, die bei unsachgemäß ausgeführten Arbeiten an Gehölzen entstehen. Schäden etwa durch das Anschlagen des Stammfußes mit dem Freischneider oder durch unnötig radikales Absetzen der Kronen im sogenannten Verjüngungsschnitt übersteigen die Schäden durch Vandalismus deutlich. Neben Sanktionen gegen Firmen oder Mitarbeiter, die solche Schäden verantworten, gehört in die gängigen Pflegetechnologien auch die Gestaltung des Baumumfelds zu dessen Schutz.
Wirkung des Autoverkehrs
Neben der bereits erwähnten Erzeugung von Immissionen durch die Verbrennung von Kraftstoffen wirkt der wachsende Autoverkehr noch auf weiteren Wegen auf das Leben der Bäume ein. Vor allem geht es um: – austretende Öle und Kraftstoffe beim Parken, die den Bodenhorizont kontaminieren, – Bodenverdichtung in den Baumscheiben durch unsachgemäßes Parken und das Befahren der unmittelbaren Baumumgebung, – Verletzungen am Stammfuß beim Parken zwischen Bäumen und bei Verkehrsunfällen.
Der wachsende Autoverkehr führt außerdem indirekt zum Verlust von Straßenbäumen bei der Verbreiterung von Fahrbahnen und zu umfangreichen Verletzungen von Wurzeln und Wurzelanläufen beim Umbau von Gehwegen und Straßenkörpern.
Man sollte die Frage nicht als „entweder Autos oder Bäume“ stellen. Sicher ist aber: Sieht man von gesetzlichen Regelungen ab, ließe sich etwa mit geeigneten Schutzvorrichtungen am Stammfuß der Anteil solcher Schäden deutlich senken.
Wie Bäume die Stadt kühlen und die Luftfeuchte erhöhen
Wie Vegetation ihr Umfeld verändert
Bäume am Standort wirken auf diesen Standort zurück. Aus menschlicher Sicht lassen sich diese Wirkungen als positiv oder als negativ auffassen. Beide Gruppen können allerdings mit ein und demselben Baum verbunden sein, und die Fachkraft muss bei der Bewertung der Bedeutung eines Baumes für den Standort beide Seiten so objektiv wie möglich abwägen.
Einfluss auf das Mikroklima
Durch die Transpiration der Assimilationsorgane und zum Teil auch durch weitere Wirkungen verändern Bäume die mikroklimatischen Eigenschaften ihres Standorts teilweise. Zu den wichtigsten gehören der Einfluss auf die Wärmebilanz und auf die relative Luftfeuchtigkeit.
Die Senkung der Lufttemperatur durch eine Vegetationsoberfläche beruht: – auf der Reflexion eines Teils der Sonnenstrahlung zurück in die Atmosphäre – auf dem Verbrauch eines Teils der Energie für die Photosynthese (Bruchteil eines Prozents) – auf dem Energieverbrauch für Transpiration, Interzeption und Verdunstung von Wasser (etwa von Tau) an der Vegetationsoberfläche (der weitaus größte Teil), – auf der Schichtung der Vegetationsoberfläche, bei der die Umwandlung von Sonnenstrahlung in Wärme auf vielen Ebenen stattfindet, nicht nur an der Bodenoberfläche.
Vegetation kann die Luftfeuchtigkeit dauerhaft auf mehreren Wegen erhöhen: – durch Evapotranspiration (Verdunstung aus dem Boden und Transpiration der Pflanzen), – durch Verdunstung von Tau, der an der Vegetationsoberfläche kondensiert ist, – durch Verdunstung aufgefangener Niederschläge (Interzeption), die von freien befestigten Flächen sofort abfließen.
Eine nachweisbare Erhöhung der relativen Luftfeuchtigkeit ist vor allem von geschlossenen, gestuften Vegetationsbeständen (Parkflächen) mit ausgeglichenem Wasserhaushalt zu erwarten. In diesem Fall werden Unterschiede der Luftfeuchtigkeit zwischen Vegetationsfläche und befestigtem Umfeld von etwa 10–20 % angegeben. (Suchara, 1977) Diese Wirkung der Bäume hängt allerdings stark vom Standorttyp (Wasserverfügbarkeit), von Vitalität und Baumart sowie von klimatischen Faktoren (Temperatur, relative Luftfeuchte, Luftbewegung usw.) ab. Näherungswerte der Verdunstung in Abhängigkeit vom Kronenvolumen zeigt Tab. 4.
Nicht zu unterschätzen ist auch die Beschattung durch Baumkronen in den Straßen, die die auf befestigte Flächen treffende Sonnenstrahlung verringert. Selbst Bäume mit recht lichter Krone (etwa Pappeln) fangen 60–80 % der Sonnenstrahlung ab. Durch einen dichten Kronenschluss dringen sogar nur 2–3 % der Sonnenstrahlung. Durch die Kronen von Eichen und Ahornen gelangen etwa 10 % der Sonnenstrahlung. Damit sinkt die Energiemenge deutlich, die etwa auf die menschliche Körperoberfläche trifft – während es in der Innenstadt um 3,769 Joule/cm²/min geht, sinkt der Wert im Park auf 0,419 Joule/cm²/min (Kavka & Šindelářová, 1978).
Daraus wird deutlich: Eine zufriedenstellende Dämpfung der Temperaturmaxima ist bei Straßenbäumen nur von dicht belaubten Exemplaren mit ausreichender Wasserversorgung zu erwarten. Messbar senken können die Lufttemperatur allein Gehölzbestände (Parks), in denen durch die Abkühlung der Luft auch ein Austausch mit dem Umfeld in Form des sogenannten Gradientwinds entsteht.
Bäume senken Feinstaub, Lärm und Wind: messbarer Nutzen für die Stadt
Weniger Feinstaub
Bäume vergrößern die Vegetationsoberfläche erheblich – gegenüber der Projektion ihrer Krone (durch die einander überlagernden Blattflächen) um etwa das Zehnfache. Angegeben werden eine achtfach geringere Staubbelastung in Parks gegenüber der umgebenden Bebauung und eine vierfach geringere Zahl von Staubteilchen in Straßen mit Bäumen gegenüber Straßen ohne Bäume (Suchara, 1977).
Zur Minderung der Staubbelastung trägt Vegetation auf mehreren Wegen bei: – indem sie Staub an den oberirdischen Organen bindet – vor allem am Assimilationsapparat. Entscheidend sind dabei Blattgröße, Beschaffenheit der Blattoberfläche und Beweglichkeit der Spreiten. – indem sie die Strömungsgeschwindigkeit der Luft senkt, damit die kinetische Geschwindigkeit der Teilchen verringert und ihre Sedimentation beschleunigt. Wesentlich ist dabei: Sedimentieren Staubteilchen auf einer befestigten Fläche, gelangen sie beim ersten Windstoß wieder in den Kreislauf. Sinnvoll ist die Sedimentation deshalb nur bei Beständen mit Unterwuchs, etwa einer Rasenfläche.
Anders als künstliche Oberflächen sind Vegetationsflächen selbst keine Staubquelle. Eine Ausnahme ist die Pollenbildung, die im Kapitel über die negativen Wirkungen der Vegetation behandelt wird.
Wie wirksam Gehölze die Staubbelastung senken, hängt ab von: a) der absoluten Blattoberfläche – je dichter die Krone, desto größer die absolute Blattfläche, b) der Blattstellung – waagerecht stehende Blätter wirken besser als schräg oder senkrecht stehende, c) der Beweglichkeit der Blätter – wirksamer sind Gehölze mit kurzem Blattstiel, d) der Luftströmung um und in der Krone – Gehölze mit kugeliger Krone wirken besser als solche mit pyramidaler Krone, e) der Feuchtigkeit bzw. Klebrigkeit der Blätter, f) der Beschaffenheit des Sediments – gröbere Teilchen haften schlechter als feinere. (nach Kavka & Šindelářová, 1978)
Anzumerken ist, dass das Binden von Staub und die Aufnahme von Schwermetallen und anderen Schadstoffen für die physiologischen Vorgänge des Baumes eine zusätzliche Stressbelastung bedeuten. Ist ein Baum durch das Zusammenwirken anderer Faktoren geschwächt (etwa durch Wassermangel, der die Transpiration einschränkt und den Assimilationsapparat reduziert), kann er auch zur Reinigung der vorbeiströmenden Luft kaum beitragen.
Einfluss auf die Windströmung
Im Stadtumfeld ist die Windstärke durch die vorhandene Bebauung deutlich herabgesetzt. Eine Funktion als „Windschutz“ wird von der Vegetation nur an einzelnen exponierten Standorten verlangt, vor allem am Stadtrand. Als sehr wirksam haben sich halbdurchlässige geschlossene Bestandsränder (40–50 % Durchlässigkeit) aus windfesten Gehölzen (mit festem Holz) erwiesen. Messungen zufolge sinkt die Windgeschwindigkeit auf der Luvseite um 30–50 %, und zwar auf das 5- bis 10-Fache der Baumhöhe. Auf der Leeseite sinkt sie um 40–70 % auf das 15- bis 20-Fache der Höhe (Kavka & Šindelářová, 1978). In Stadtparks sinkt die Windgeschwindigkeit gegenüber Flächen ohne Grün um bis zu 2,5 m/s. Beim gern verwendeten Populus nigra ‚Italica‘ ist auf seine Kurzlebigkeit und die stark verringerte Holzfestigkeit bereits ab dem 30. Lebensjahr hinzuweisen.
Neben der rein mechanischen Wirkung auf Richtung und Stärke der Windströmung kann Vegetation eine sogenannte Konvektionsströmung (Gradientwind) auslösen. Das Prinzip: Kühlere Luft – etwa von Parkflächen – fließt in wärmere Bereiche ab, zum Beispiel in aufgeheizte Straßen.
Weniger Lärm
Lärm gilt in Städten als einer der grundlegenden Stressfaktoren. Als größte Lärmquellen gelten Verkehr, Industrie und kommunale Betriebe, wobei bis zu 80 % des Lärms vom Autoverkehr stammen. (Tomášová & al., 2000). Das menschliche Ohr nimmt Luftschwingungen zwischen 20 und 20 000 Hz wahr, von der Hörschwelle bis zur Schmerzgrenze und Lärmpegeln von 0 bis 130 dB(A). Optimal für den Menschen sind 25–40 dB(A) (Suchara, 1993). Das Lautheitsempfinden steigt dabei schneller als die Schallintensität. Eine Abnahme um 10 dB(A) empfindet der Mensch etwa als halbe Lautstärke.
Vegetation – vor allem Gehölzbestände – kann den Lärm mindern, abhängig vom Frequenzspektrum (höchste Wirksamkeit bei etwa 4000–8000 Hz), von der Ausrichtung der Lärmquelle, von der Zusammensetzung der Vegetation u. Ä. Die Äste wirken wie Oszillatoren und schlucken Schallenergie durch Resonanz.
Am besten wirken geschlossene Vegetationsstreifen von 13–20 m Höhe und 20–30 m Breite, an Straßen 7–10 m, idealerweise in Kombination mit einem Lärmschutzwall aus Erde. Breitere Streifen dicht belaubter Bäume senken den Lärm den Angaben zufolge um 10–12 dB. Eine deutliche Lärmminderung an Autobahnen erreicht ein etwa 33 m breiter Streifen. Wegen des großen Platzbedarfs solcher Pflanzungen werden allerdings meist bauliche Lärmschutzwände bevorzugt.
Biologisch aktive Stoffe, Sauerstoff und der ästhetische Wert von Bäumen
Abgabe biologisch aktiver Stoffe
Über die Spaltöffnungen geben Pflanzen eine Reihe biologisch aktiver Stoffe an ihre Umgebung ab, die sich günstig auf den menschlichen Organismus auswirken.
Aus menschlicher Sicht am wichtigsten sind: – die Abgabe reaktiver sauerstoffhaltiger Verbindungen. – die Abgabe von Stoffen mit bakteriostatischer Wirkung. In der Waldluft senken diese Gehölze die Zahl pathogener Bakterien um 10–20 % gegenüber der freien Landschaft. – die Abgabe von Stoffen an den Boden. Hierher gehört das als Allelopathie bezeichnete Phänomen. Diese Stoffe wirken hemmend auf andere Organismen bei inner- oder zwischenartlicher Konkurrenz. Meist geht es um Ethylen, ätherische Öle, Phenolverbindungen, Alkaloide, Glykoside und Cumarinderivate. Die Pflanzen geben diese Stoffe an die Luft ab, scheiden sie über die Wurzeln aus oder der Regen wäscht sie aus den Trieben. (Larcher, 1988).
In der breiten Öffentlichkeit wird die Fähigkeit von Bäumen – und von Vegetation überhaupt –, CO₂ zu binden und Sauerstoff zu produzieren, häufig stark überschätzt. Als Argument für Bäume als Sauerstoffproduzenten dient die Angabe, dass etwa eine hundertjährige Buche bei der Photosynthese pro Stunde 2350 g Kohlendioxid verbraucht und 1710 g Sauerstoff erzeugt. (Bernatzky, 1969). Meyer (1982) weist jedoch darauf hin, dass: – ein großer Teil der erzeugten organischen Masse (Blätter u. Ä.) von Bakterien, Pilzen usw. unter Sauerstoffverbrauch wieder abgebaut wird, – städtische Ballungsräume im Winter keinerlei Sauerstoffeintrag aus der Photosynthese verzeichnen, während der Verbrauch (Verbrennung, Autoverkehr usw.) weiterläuft.
Er kommt so zu dem Schluss, dass die Funktion von Stadtbäumen als Sauerstoffproduzenten für die Bevölkerung nahezu vernachlässigbar ist. Positiv wirkt eher die Abgabe flüchtiger Stoffe („Waldduft“), die die physiologische Verwertbarkeit des Sauerstoffs für die Atmung von Lebewesen erhöhen.
Ästhetische Funktion
Eine so subjektive Größe wie die ästhetische Funktion von Gehölzen zu quantifizieren, ist sehr schwierig. Derselbe Baum kann von jemandem, der seinen gartenkünstlerischen, historischen oder taxonomischen Wert kennt, ganz anders wahrgenommen werden als von jemandem, der nur die Nachteile seiner normalen physiologischen Funktionen sieht (Laubfall, Schatten u. Ä.). Für die baumpflegerische Praxis ist es allerdings nötig, die Bedeutung von Bäumen im urbanen Raum vor allem im Hinblick auf ihren gesamtgesellschaftlichen Nutzen zu verstehen. Dieser wird in zahlreichen soziologischen Studien (Bouza, 1989; Cackowski, 1999; Westphal, 2003 usw.) aus vielen Blickwinkeln beschrieben, darunter vor allem: – Bildung, – Gesundheit der Bevölkerung, – Kriminalitätsrate, – Geschichtsbewusstsein und Bindung an den Wohnort.
Von zentraler Bedeutung ist dabei die Arbeit mit der Öffentlichkeit. Die Präsentation geplanter Projekte, die Erläuterung baumpflegerischer Maßnahmen und der Bedeutung der Bäume an ihrem Standort tragen nur nach langfristiger, konzeptioneller Arbeit Früchte. Eine sehr gute Hilfe in der Diskussion über konkrete Fälle ist die Gehölzwertermittlung nach der Methode Koch bzw. nach der FLL-Richtlinie.
Negative Wirkungen von Bäumen: Bauschäden, Pollenallergie und Sicherheit
Negative Wirkungen von Bäumen
Bei einer umfassenden Bewertung der Wirkung von Bäumen auf das Stadtumfeld sind auch die negativen Seiten zu beachten. Das Stadtumfeld ist (wie die obige Aufzählung zeigt) für Bäume zu großen Teilen eine fremde Umgebung. Dieser Gegensatz ist bis zu einem gewissen Grad wechselseitig. Während Bäume das Stadtumfeld einerseits so verändern können, dass es für Menschen lebenswerter wird, können sie andererseits auch erheblich negativ wirken.
Bauschäden
Als deutlichste negative Wirkung von Bäumen sind Schäden an Bauwerken zu nennen, die auf volumeninstabilen Böden gegründet sind. Über die so entstehenden Schäden wurde auf dem 4. Symposium der British Geotechnical Society im Jahr 1983 festgestellt, dass sie die Schäden durch Erdbeben, Tornados, Hurrikane und Überschwemmungen übersteigen (Procházka, 1986).
In den vorangegangenen Kapiteln wurde bereits erwähnt, dass Bäume dem Boden durch Transpiration täglich bis zu mehrere hundert Liter Wasser entziehen können. Wachsen sie auf Böden, die durch diesen Wasserentzug deutliche Volumenänderungen zeigen, kann es zu Schäden oder gar zur Zerstörung von Bauwerken kommen, die ohne Rücksicht auf diese Möglichkeit gegründet wurden. Betroffen sind vor allem Tonböden (und hier besonders Tone der Montmorillonit-Gruppe), die beim Quellen und Schrumpfen ausgeprägte Volumenänderungen zeigen. In Mitteleuropa gehören dazu vor allem Kreidemergel, die Ton- und Tonmergelsteine des Keupers sowie tertiäre Beckentone.
Zu Volumenänderungen toniger Böden kommt es selbstverständlich nicht nur durch Vegetation, sondern auch durch Austrocknung mittels Evaporation, also durch direkte Verdunstung von der Bodenoberfläche. Vegetation erhöht diese Werte allerdings bis auf das Dreifache. Die Wirkung von Bäumen auf die Austrocknung von Böden wurde noch in 8 m Tiefe durch eine Feuchteabnahme von bis zu 8 Prozent nachgewiesen (Procházka, 1986).
Bauwerke, die an aus dieser Sicht riskanten Standorten gegründet werden, müssen die Situation berücksichtigen. Treten an Bauwerken bereits Schäden dieser Art auf, ist nach gründlicher Untersuchung (zum Nachweis der tatsächlichen Ursache) die Entfernung von Bäumen in einem Abstand zu erwägen, der der Baumhöhe entspricht.
Bildung allergener Pollen
Ein problematischer Punkt bleibt aus Sicht der Staubbelastung die Bildung allergener Pollen, vor allem durch windblütige Pflanzen. Als Auslöser einer Pollenallergie gelten vor allem folgende Arten:
Alnus incana Populus sp. Corylus avellana Betula pendula Salix caprea Philadelphus coronarius Fraxinus excelsior Corylus colurna Sambucus nigra
Auf allergene Gehölze zu verzichten, ist häufig kaum umsetzbar, weil das Sortiment stadttauglicher Taxa ohnehin stark begrenzt ist. Möglich ist aber der Einsatz nicht oder wenig blühender Sorten (etwa Robinia pseudoacacia ‚Bessoniana‘, ‚Rectissima‘, ‚Tortuosa‘, ‚Umbraculifera‘) sowie weiblicher Pflanzen zweihäusiger Gehölze (etwa Acer negundo, ‚Argenteo-marginatum‘, ‚Auratum‘, ‚Variegatum‘).
Weibliche Pflanzen der Gattung Populus zu verwenden, bringt wenig, weil die Samenwolle ähnliche Beschwerden auslöst wie eine Pollenallergie. Die allergisierende Wirkung erklärt sich damit, dass zur selben Zeit die Gräser blühen und ihr Pollen sich reichlich an der Samenwolle der Pappeln fängt. Außerdem haben Allergiker zu dieser Zeit durch Gräserpollen geschwollene Schleimhäute, sodass schon das bloße Kitzeln der Wolle Niesen und tränende Augen auslöst.
Eine weitere Möglichkeit, die allergisierende Wirkung von Gehölzen zu begrenzen, ist ihr regelmäßiger Rückschnitt. Dieser Eingriff ist allerdings aufwendig und senkt zusätzlich die Funktionsfähigkeit und das erreichbare Alter des Baumes (Pejchal, 1992).
Gefährdung der Verkehrssicherheit
Ein ausgewachsener Baum ist ein Tragwerk, das sich in Ausmaßen und Gewicht seiner Teile Bauwerken annähert. Zwar dürfen wir grundsätzlich bis zu einem gewissen Grad auf die Selbststabilisierung des Baumes vertrauen, der die Belastung in seinen einzelnen Teilen wahrnimmt und mit Reaktionsholz darauf antwortet. Andererseits ist festzuhalten, dass die Erfüllung der Verkehrssicherheit nicht zu den natürlichen Funktionen eines Baumes gehört. Astabwurf oder das Ausbrechen von Kronenteilen ist bei Windüberlastung eine ganz normale Strategie des Baumes und im höheren Alter durchaus üblich. Die Verkehrssicherheit ist deshalb durch regelmäßige Baumkontrollen und pflegerische Eingriffe über das ganze Baumleben hinweg zu gewährleisten.
Mit der Bewertung der Verkehrssicherheit von Bäumen befasst sich der zweite Teil dieser Methodik ausführlich.
Verschmutzung des Umfelds
Schon bei der Planung von Baumstandorten in Stadtstraßen ist an mögliche negative Wirkungen durch Fruchtfall (Corylus sp., Aesculus hippocastanum u. Ä.) sowie durch Verschmutzung der Fläche unter der Krone zu denken, etwa durch Honigtau (Tilia sp.) oder durch saftige Früchte (Morus, Sorbus, Cornus mas u. Ä.). Vermeiden lässt sich das entweder durch die Wahl fruchtloser Sorten (etwa Aesculus hippocastanum ‚Baumannii‘) oder dadurch, dass man solche Bäume in Grünstreifen abseits von Bänken und Gehwegen setzt.
Auf erheblichen Widerstand im Umfeld von Straßenalleen stößt oft der herbstliche Laubfall, vor allem wegen der verstopften Dachrinnen. Dazu ist zu betonen: Das ist kein Mangel, sondern ein natürlicher Teil der physiologischen Vorgänge eines Baumes. Beeinflussen lässt sich der Laubfall nur durch regelmäßige Kronenreduktion mittels eines Formschnitts oder durch kleinkronige Sorten, die auch ausgewachsen nicht über die Dächer der umliegenden Häuser hinausreichen. Dachrinnen lassen sich mit Schutzgittern versehen, die die Ablagerung von Laub verhindern.
Fazit: Was ein vitaler Straßenbaum braucht und warum sich das lohnt
Nach Abwägung aller oben genannten Faktoren, die auf Bäume einwirken, und der Möglichkeiten, sie durch Vegetation zurückzuwirken oder abzumildern, kommen wir zu folgenden Schlüssen: – Das Stadtumfeld unterscheidet sich so sehr von der natürlichen Umgebung der Bäume – dem Wald –, dass allein ihre Existenz hier eine umfangreiche Quelle von Stressfaktoren für sie ist. – Die negativen Bedingungen des Stadtumfelds zumindest ansatzweise beeinflussen (und zwar nicht nur für die Vegetation, sondern auch für den Menschen) kann nur ein vitaler Baum mit gut entwickelter Krone und ausreichender Versorgung mit Wasser und Nährstoffen aus dem Boden.
Daran sollte sich unser Blick auf die Gehölze in der Vegetation unserer Städte ausrichten – auf ihre Pflanzung, ihre Pflege und mögliche Umgestaltungen.
