Wichtige Auswahlkriterien für die Neupflanzung von Bäumen von Dipl.-Ing. Bernhard Dernbach Ingenieurbüro für Umweltplanung /-forschung 1
Der Konflikt: Welche Schäden Wurzeln verursachen können Beschädigungen von Ver- und Entsorgungsleitungen durch den Einwuchs von Wurzeln Bei Sturm besteht außerdem die Gefahr, dass Wurzeln, die um Gasleitungen wachsen, diese zerstören und es dadurch zum Gasaustritt bzw. zu Explosionen kommen kann Freigelegte Rohrtrasse, gut erkennbar die starke Wurzelbildung, auch unter den Gasleitungen 2
Durch den Ausbau der unterirdischen Infrastruktur kommt es zwangsläufig zu Konflikten mit einwachsenden Wurzeln in Leitungszonen: Im Untergrund unserer Städte geht es zuweilen eng zu. Die Grafik verdeutlicht die Notwendigkeit von Leitungsschutzmaßnahmen zur Verminderung unerwünschter Interaktionen zwischen Wurzeln und Rohrleitungen. Quelle: Wurzelwachstum von Bäumen im Visier, C. Bennerscheidt,, K. Schröder, M. Streckenbach, Th. Stützel 3
...und so sieht es im Untergrund vielfach aus... 4
Warum entstehen dadurch Konflikte mit Baumwurzeln? Weil Wurzeln in jeden Spalt wachsen... Die Wurzeln von Acer pseudoplatanus L. haben einen Haarriss in der massiven Betondecke einer Bunkeranlage durchwachsen. Nach dem Erreichen des Bodens können die funktionsfähigen Wurzeln weiterhin zur Versorgung der oberirdischen Organe beitragen. Quelle: Wurzelwachstum von Bäumen im Visier, C. Bennerscheidt,, K. Schröder, M. Streckenbach, Th. Stützel, Foto: Hartmut Damerow 5
Einwuchs in Rohrleitungsgräben Rohrscheitel = Zone der höchsten Dichte Rohrsohle = Zone der geringsten Dichte Eiche Die Wurzeln erschließen bevorzugt die Bettung von Rohrleitungen und breiten sich in dieser Zone lateral aus. 6
Einwuchs in Leitungen und Kanälen Foto: Prof. Stützel, Fak. für Biologie und Biotechnologie, Ruhruni Bochum 7
Wurzelfestigkeit, Rohrverbindungen Wurzeln können nicht nur in undichte Rohre bzw. Rohrverbindungen einwachsen, sondern auch in dichte Rohrverbindungen, die den Wurzeln keinen ausreichenden Widerstand entgegenstellen 8
Wurzeldruckmessungen Wurzeldrücke unterschiedlicher Baumarten Baumart Wurzeldruck Pinie Araucarie Robinie Eiche 8,8 bar 4,0 bar 11,9 bar 8,8 bar Quelle: C. Bennerscheidt, IKT 2013
...und wachsen deshalb sogar zwischen Dichtelemente bei Kunststoffrohrverbindungen Einwurzelung in eine Rohrverbindung. Das Dichtelement dieser korrekt installierten Verbindung wurde von einer etwa 1 mm dünnen Weidenwurzel unterwandert. I Quelle: Wurzelwachstum von Bäumen im Visier, C. Bennerscheidt,, K. Schröder, M. Streckenbach, Th. Stützel 10
Wurzeleinwuchs in Wasserleitung 11
Wurzeln als Druckstempel können auch die Isolation von (Gas-)Rohren beschädigen Druckstempel einer Pappelwurzel über Stahlrohrleitung Foto: Dr. Clemens Heidger Wurzeln können auch die Isolation von (Gas-)Rohren beschädigen Foto: Krücken Foto: Dr. Clemens Heidger Foto: Dr. Clemens Heidger 12
Zugschlingen von Starkwurzeln stellen für Rohrleitungen ein besonderes Risiko dar......weil die Bäume durch ihre Hebelkräfte die Lage der Leitungen verändern und dadurch unkontrollierbare Schäden anrichten können. Zugschlinge einer Platanen-Starkwurzel umschlingt im Sohlbereich die Gashochdruckleitung Foto: Dr. Clemens Heidger 13
Zugschlingen von Starkwurzeln Fotos: Dr. Clemens Heidger 14
Bisher durchgeführte Maßnahmen zum Schutz vor Wurzeleinwuchs in Leitungen Baum entfernen Leitung verlegen Einsatz von Wurzelschutzmembranen /-folien Kunststoffoberflächen ziehen Wurzeln an! 15
Wurzelsperren aus Kunststoffplatten, -folien, o.ä. bieten keinen ausreichenden Schutz vor Wurzeleinwuchs in Leitungszonen Fotos einer Grabung von Juli 2014 beweisen dies... Das Bild zeigt eine freigelegte PE-Gasleitung (Hausanschlussleitung) davor zum Schutz eine vertikal eingebaute Wurzelsperre aus HDPE (Rhizomsperre). Die Gasleitung ist vollständig von Fein- und Schwachwurzeln umhüllt. Detailvergrößerung des Bildausschnittes. zu erkennen ist deutlich die dichte Wurzelumhüllung. Die Außenwand der Kunststoffplatte (Wurzelsperre) ist nicht bewurzelt. 16
Zur Verdeutlichung die wieder freigelegte Rohrleitung mit der gesamten Wurzelsperre nach der Wurzelentfernung. Eine Schutzwirkung ist zu keinem Zeitpunkt und an keiner Stelle gegeben. Die Schutzplatte ist defacto vollkommen wirkungslos. Die weißen Stellen sind mit Wundverschluss (Zahnpasta) behandelte Wurzelschnittflächen. Der Baum (Linde) ist ca. 10 Jahre alt. Fotos und Texte: Dr. Clemens Heidger 17
Die Lösung : Wurzelfeste Verfüllmaterialien Auszug aus: Wurzeleinwuchs in Abwasserleitungen und Kanäle Ergänzungsvorhaben. Forschungsbericht 2007 [...] Auf Basis der Untersuchungen [ ] wurden dann folgende bodenphysikalische Eigenschaften beschrieben, die einen Boden oder ein Verfüllmaterial als wurzelabweisend beschreiben lassen: Porenarme Böden, die von den Wurzeln nicht oder schlecht erschlossen werden können Böden mit geringer Gasdurchlässigkeit zur Verhinderung von Sauerstoffeinträgen bzw. Belüftung der Böden Schwindarme Böden, die auch bei Änderung der Bodenfeuchte keine oder nur geringe Schwindrisse aufweisen Dipl.-Ing. Christoph Bennerscheidt IKT Institut für Unterirdische Infrastruktur 45886 Gelsenkirchen Juni 2010 18
Diese Forderungen an Verfüllmaterialien wurden im Merkblatt DWA-M 162 aufgegriffen Auszug aus: Merkblatt Bäume, unterirdische Leitungen und Kanäle Herausgegeben von der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen in Zusammenarbeit mit der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft (DWA), Abwasser und Abfall sowie dem Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW) 3.12 Wurzelfest Eigenschaft von Stoffen und Bauteilen, in die Wurzeln nicht eindringen können 19
Die wurzelfesten Verfüllmaterialien müssen selbstverständlich die allgemeinen bautechnischen Anforderungen an ein Bettungsmaterial für Rohre erfüllen
Allgemeine bautechnische Anforderungen an ein Bettungsmaterial für Rohre (Triantafyllidis et al., Einsatz von Bettungs- und Verfüllmaterialien im Rohrleitungsbau, 2006) Gute Verdichtbarkeit Im Endzustand soll das Material spatenlösbar sein Geringer Einfluss der Zeit auf Festigkeit und Steifigkeit Erosionsstabilität /Standfestigkeit Nicht schädlich für das Rohr (mechanisch/chemisch) Umweltverträglichkeit Dauerhaftigkeit Schwindarme Böden, die auch bei Änderung der Bodenfeuchte keine oder nur geringe Schwindrisse aufweisen 21
Anwendungsbeispiele für wurzelfestes Verfüllmaterial im Rohrleitungsbau 22
Wenn die Wurzeln der Bäume schon in Rohrtrassen eingewachsen sind und diese gefährden, muss die Konfliktlösung nicht heißen: Bäume entfernen oder Rohrleitungen verlegen, sondern es geht auch ökologischer und kostengünstiger. 23
Kontrolle und nachträgliche Sicherung gegen Wurzeleinwuchs an bestehenden Leitungen Durch einen Gutachter muss der Wurzeleinwuchs in die Rohrtrasse kontrolliert werden. Dieser entscheidet, an welchen Stellen Wurzeln entfernt werden können, damit gleichzeitig Vitalität und Standsicherheit des Baumes erhalten bleiben. Dann muss der Leitungsgraben mit einem wurzelfestem Erdmaterial verfüllt werden, damit die Rohrtrasse künftig vor Wurzeleinwuchs geschützt ist. Dr. Clemens Heidger Sachverständiger für Garten- und Landschaftsbau Herstellung und Unterhaltung 30559 Hannover Juli 2010 24
Kontrolle der Wurzelanläufe Wurzelanläufe bei Roß-Kastanie (Aesculus) 25
Saugbagger zum Freilegen der Rohrtrasse Saugbaggerarbeiten an einer Gasversorgungsleitung Saugbaggerarbeiten an einer Gasversorgungsleitung Gutachter kontrolliert den Wurzeleinwuchs in die Rohrtrasse und bestimmt, welche Wurzeln entfernt werden können 26
Freigelegte Rohrtrasse, gut erkennbar die starke Wurzelbildung Freigelegte Rohrtrasse, hier gut erkennbar die starke Wurzelbildung unter den Gasleitungen 27
Reparaturarbeiten an einer der beschädigten Gashochdruckleitungen Rohrtrasse nach fachmännischer Entfernung der Wurzeln 28
Wurzelentfernung möglich? Wurzeln bilden an der Kappungsstelle eine Vielzahl neuer Wurzeln 29
Schutz der Gasleitungen vor weiterem Wurzeleinwuchs durch den fachgerechten Einbau des wurzelfesten Verfüllmaterials Fotos: Dr. Clemens Heidger 30
Nachträglicher Schutz bestehender Leitungen bei Neupflanzung von Bäumen 31
Praxisbeispiel: Mülheim an der Ruhr, Dieter-aus-dem-Siepen-Platz Einfüllen des wurzelfesten Verfüllmaterials in die Baugrube zu nachträglich zu schützenden Leitungen Verdichten des wurzelfesten Verfüllmaterials in der Baugrube mit Hilfe eines Benzinstampfers 32
Praxisbeispiel: Dülmen, Coesfelder Straße
Praxisbeispiel: Dülmen, Coesfelder Straße Wurzelfestes Verfüllmaterial im Bereich der Leitungszonen nach Einbau und Verdichtung Belüftungsrohre auf Bettungsmaterial
Praxisbeispiel: Dülmen, Coesfelder Straße Pflanzbeet nach dem Einfüllen der Eifellava und nach dem Einfüllen des Baumsubstrates Fertiges Pflanzbeet
Foto: J. Sultz, Stadt Dülmen Pflanzbeet ca. ½ Jahr nach der Fertigstellung 36
Einsatz im Kanal-Neubau 37
Praxisbeispiel: Düsseldorf Neubaugebiet Gartenstadt / Reitzensteinkaserne Die Mindestschichtdicke des Ummantelungs- und Umhüllungsquerschnittes um den Rohrschaft des Rohrkanals beträgt für Rohrleitungen < DN 200 = 25 cm > DN 200 < DN 600 = 30 cm 38
Ich danke Ihnen für Ihr Interesse und Ihre Aufmerksamkeit und freue mich über einen Rücklauf für weitere fachliche Anregungen! Dipl.-Ing. Bernhard Dernbach 45476 Mülheim an der Ruhr Tel.: 0208 / 40 02 79 Fax: 0208 / 40 81 54 dernbach@ingenieurbuero-dernbach.de 39