Herausforderung Trockenheit:
Bewährte und innovative Bewässerungsmethoden

Viele Bäume und sonstige Bepflanzungen im urbanen Bereich bekommen teilweise schon seit Jahren nicht mehr genügend Wasser auf vollständig natürlichem Weg. Dagegen können und müssen Kommunen auf verschiedene Weisen angehen, indem sie das Stadtgrün ergänzend und alternativ bewässern.

 

Die Stadt: Schwieriges Terrain für natürliche Bewässerung

 

In der Natur existieren abertausende unterschiedliche Bäume und Strauchgewächse. Fast alle haben jedoch eine Gemeinsamkeit, ihren Wasserhaushalt:

 

Über die Wurzeln nimmt die Pflanze Wasser und darin gelöste Nährstoffe auf.

Diese werden in der Pflanze verwertet.

Das Wasser wird über die Blätter bzw. Nadeln an die Umgebungsluft abgegeben.

Es besteht ein ständiger Flüssigkeitsstrom, beginnend bei den Wurzeln.

 

In der Natur verläuft dieser Prozess eingebettet in den größeren natürlichen Wasserkreislauf. Hier gibt es rings um die Bäume ausreichend große, weitgehend unversiegelte Böden. In diese kann Regenwasser eindringen und wird im umgebenen Erdmaterial wie in einem Schwamm festgehalten.

 

Bei längerer Trockenheit gelangt Wasser alternativ durch die Kapillarwirkung aus dem Grund- bzw. Bodenwasser in die oberen Schichten des Erdreichs. Pflanzenwurzeln können sich dort bedarfsgerecht versorgen.

Baumalle zwischen Straße und Fußweg

 

 

Der urbane Bereich ist in dieser Hinsicht eine grundsätzlich schwierige Umgebung für größere Gewächse mit entsprechend hohem Wasserbedarf: Städte zeichnen sich durch eine – bezogen auf ihre Fläche – hohe Prozentzahl an versiegelten Flächen aus. Regenwasser gelangt dort kaum ungehindert ins Erdreich. Es fällt auf Asphaltdecken, gepflasterte Fußwege, Dächer und dergleichen. Von dort wird ein Großteil der Wassermengen über die Kanalisation abgeführt; sie gelangen nicht ins Erdreich.

 

Für viele Stadtbäume besteht deshalb die einzige Quelle für lokales Regenwasser in der Öffnung ihrer Baumscheibe. Andernfalls sind sie darauf angewiesen, dass der Untergrund durch Wassereinträge über größere Distanzen oder Grundwasser feuchtgehalten wird. Oft jedoch genügt diese Baumscheibe keineswegs:

 

  • Ihr Durchmesser ist zu gering.
  • Der Boden ist durch diverse Belastungen stark verdichtet.
  • Die Baumscheibe wurde falsch konstruiert, sodass aus der nahen Umgebung keine Wässer in ihre Richtung fließen.
  • Die Krone ist zu dicht, sodass unmittelbar um den Stamm kaum Regenwasser den Boden erreicht.

 

Je nach Ausgestaltung der städtischen Architektur rings um einen Pflanzenstandort kann es deshalb passieren, dass das Stadtgrün bereits in einem frühen Wachstumsstadium einen hohen Trockenheitsstress erlebt. Dies zeichnet sich in milden Fällen durch ein vergleichsweise langsames Baumwachstum aus, in stärkeren Ausprägungen durch vorzeitiges Absterben; der Baum verdurstet.

 

Erschwerend kommt im urbanen Raum hinzu, dass das Regenwasser rings um die Baumscheibe oftmals auch mit Schadstoffen angereichert ist, beispielsweise:

 

Belastungsfaktoren für Baumscheiben

 

In der Folge leiden viele Stadtbäume – besonders entlang von Straßen – nicht nur unter einem zu geringen Wassereintrag, sondern darunter, dass das Wenige, was die Wurzeln direkt erreicht, oft verunreinigt ist und/oder einen unpassenden pH-Wert hat.

 

Kontrollierte Entsiegelung: Der natürlichste Weg

 

Es gibt viele mögliche Methoden, um Stadtgrün zu bewässern. Die natürlichste Variante ist es, dafür zu sorgen, dass lokal mehr Regenwasser in den Untergrund gelangt. Das kann auf mehrere Arten geschehen:

 

  • Die Baumscheibe wird großzügig dimensioniert. Zudem wird sie so ausgestaltet, dass es schwer bis unmöglich ist, sie zu betreten, dort Fahrräder bzw. PKW abzustellen oder Hunde urinieren zu lassen.
  • Der Boden der Baumscheibe wird in den ersten Wachstumsjahren regelmäßig oberflächlich aufgelockert, um einen besseren Wassereintrag zu gewährleisten. Auf eine zusätzliche Begrünung wird zunächst verzichtet, damit keine Flüssigkeits- und Nährstoffkonkurrenzsituation entsteht.
  • In späteren Jahren kann die Bodenauflockerung sporadischer ausfallen;
  • dafür erfolgt eine gezielte Bepflanzung, die einerseits den Boden vor Austrocknung schützt, andererseits jedoch nicht zu hoch wächst.
  • Im größeren Bereich um den Baum herum werden gezielt weitere Versiegelungen aufgebrochen. Beispielsweise durch begrünte Mittelstreifen, mit dem Erdreich verbundene Hochbeete und ähnliche Methoden.

Wurzeln eines Stadtbaums überwuchern Baumscheibe und Pflaster

 

 

Auf diese Weise gelangt bei jedem Niederschlag mehr Wasser in das Erdreich rings um den Baum. Zwar immer noch weit weniger als in der freien Natur, aber bei geschickter Planung genug, um keinen übermäßigen Trockenheitsstress entstehen zu lassen.

 

Aufwendig, aber bei richtiger Anwendung effektiv: Die zusätzliche Bewässerung

 

Nur in wenigen Kommunen ist die Oberflächengestaltung so optimal, dass das Stadtgrün auch längere Hitze- und Trockenphasen problemlos übersteht. Schon seit langem und besonders deutlich in den jüngsten Hitzesommern wird deshalb das betrieben, was für Privatgärtner längst Usus ist: die Zusatzbewässerung. Im urbanen Bereich wird dies meist durch kommunale Tankfahrzeuge, mitunter unterstützt durch Feuerwehren, übernommen.

 

Allerdings ist der Erfolg maßgeblich von der Vorgehensweise abhängig:

 

  • Die Bewässerungsmenge muss der Pflanzenart, ihrem Alter, der Sonneneinstrahlung und dem Trockenheitsgrad des Untergrundes entsprechen. Gerade hier werden häufig Fehler begangen. Viel hilft nicht immer viel. Erschwert wird dies häufig durch unkontrolliertes (d.h. ohne Aufforderung) Wässern seitens der Anwohner.
  • Die Bewässerung muss so erfolgen, dass keine übermäßige Verschlämmung und Verdichtung der Baumscheibe entstehen. Auch hier kann falsches Vorgehen, besonders durch Zeitdruck, oftmals für falsches Bewässern sorgen – etwa mit zu hohem Druck bzw. Wasserdurchsatz.
  • Das Wasser sollte im Idealfall Regenwasser sein, da es einen ausgewogenen pH-Wert mit den richtigen Inhaltsstoffen kombiniert. Doch auch hier müssen viele Kommunen notgedrungen auf andere Quellen setzen, da es an den nötigen Speicherkapazitäten mangelt. Mönchengladbach beispielsweise benötigte allein von März bis Ende August 2020 rund 15.000 Kubikmeter Wasser, um seine Straßenbäume zu bewässern.

 

Zwar kann diese Bewässerung wirkungsvoll helfen und tausende Gewächse vor dem Absterben bewahren. Aufgrund des Zeit-, Kosten- und Personalaufwandes ist sie jedoch meist nur eine Alternative für extreme Dürrephasen.

 

Schematische Darstellung des natürlichen Wasserkreislaufs von Bäumen

 

Menschlich gespeist, aber besser: Bewässerungssäcke

 

Tausende zu bewässernde Bäume, aber nur wenige Tage Zeit: Dieser Druck führt, wie erwähnt, vielfach zu falschem Bewässern. In jüngster Zeit setzten sich deshalb verstärkt Bewässerungssäcke durch.

 

Sie bestehen aus wasserdichtem, an der Unterseite mikroperforiertem Kunststoff und werden vor allem bei jüngeren Bäumen direkt am Stamm befestigt. Statt das Erdreich der Baumscheibe direkt zu bewässern, werden die Säcke mit Wasser befüllt. Das hat mehrere Vorteile:

 

  • Der Wassereintrag erfolgt langsamer über einen längeren Zeitraum. Das senkt gleichermaßen die Risiken für Fehlbewässerung.
  • Der Sackinhalt ist ein grober Indikator für die Notwendigkeit erneuter Bewässerung und schützt ebenfalls vor Überwässerung.
  • Die Verdunstung wird durch Abkapselung reduziert.
  • Die Methode lässt sich auch nachträglich bzw. ergänzend nutzen.

Baum mit Bewässerungssack

 

 

Doch auch hier handelt es sich nicht um eine Dauerlösung, da die Säcke nicht langfristig stabil sind; vor allem gegen UV-Einstrahlung, aber auch Vandalismus und andere mechanische Schäden. Außerdem stellen sie kein optisches Highlight dar.

 

Wasserreservoire: Die dauerhaftere Lösung

 

Das Prinzip der Bewässerungssäcke ist eine schnelle und unkomplizierte Lösung – aber durchaus ausbaufähig. Den nächsten Schritt stellen Reservoire wie unser Bewässerungssystem SIPA dar. Hierbei ist das Reservoir in einen Tragrahmen rings um die Baumscheibe integriert. Dieser wird oben von Oberflächen- bzw. Unterflurbaumrosten bedeckt und lässt sich je nach Variante mit 130 bis 360 Litern Wasser befüllen.

 

Der Vorteil gegenüber den Säcken besteht nicht nur in der größeren Langlebigkeit und optischen Zurückhaltung, sondern darin, dass der Boden der Baumscheibe nicht verdichtet werden kann – er wird durch die Metallroste vollständig geschützt.

 

Wie die Natur, aber urban: Das System Stockholm

 

Das Hauptproblem des Stadtgrüns ist, wie angemerkt, dass durch die Flächenversiegelung zu viel Regenwasser ungenutzt abgeleitet wird. Dazu wurden in der jüngeren Vergangenheit zahllose Systeme entwickelt, die eine bessere Nutzung ermöglichen sollen. Sie alle eint, dass sie Regenwasser just in Time zu den Wurzeln bzw. dem unmittelbaren Erdreich des Stadtgrüns weiterleiten.

 

Das „System Stockholm“ stellt dabei den maßgeblichen europäischen Ansatz dar. Dabei sitzen am Fahrbahnrand pro Baum kleine Schächte mit Rosten. Sie nehmen die hier fließenden Regenwassermengen auf und leiten sie direkt in den Untergrund rings um die Pflanze. Dabei ist der Schacht so konstruiert, dass er auch die Belüftung des Wurzelwerks übernimmt.

 

Komplettiert wird dieses System (wie auch die meisten Varianten) durch eine am tiefsten Punkt installierte Drainageleitung, welche mit der Kanalisation verbunden ist und so eine Überwässerung verhindert.

 

ALVEUS: Der evolutionäre Höhepunkt

 

Das Stockholm-System und seine verwandten Konzepte stellen einen leistungsfähigen Ansatz dar. Sie haben jedoch zwei Einschränkungen:

 

  1.  Die Systeme nutzen nur wenige potenzielle Quellen des Wassereintrags. Vornehmlich Fahrbahnen und Fußgängerwege.
  2.  Sie vertrauen auf den Untergrund der Bäume als einzige Speicherungsschicht für das eingeleitete Wasser.

 

In diesem Sinn stellt unser System ALVEUS eine signifikante Verbesserung der Bewässerung dar:

 

  • Das gesamte System kann sich auf eine Vielzahl von Regenwasserquellen stützen. Es kann beispielsweise auch mit naheliegenden Dachentwässerungen verbunden werden. Dadurch lässt sich nicht nur mehr Regenwasser nutzen, auch die mögliche Vorgehensweise ist variabler.
  • ALVEUS ist mit einem Tanksystem kombiniert. Dieser Tank wird primär durch den Regeneintrag befüllt, gelangt von dort in einen Versickerungstank und ist erst danach mit einem Drainagesystem verbunden.

Schnittdarstellung des Wasserreservoir-Systems Alveus von Humberg

 

 

Stellt man sich die Bewässerungsmethoden als evolutionär aufgebaute Struktur vor, ist ALVEUS deshalb der aktuelle Höhepunkt. Es nutzt eine Vielzahl von Wasserquellen, hat aber gleichzeitig pro Baum eine maßgeblich erhöhte Speicherkapazität und stellt somit eine längerfristige Bewässerung sicher. Zudem können die Einlässe für Regenwasser auch während großer Dürren künstlich bewässert werden – immer jedoch bekommt die Bepflanzung nur so viel Wasser, wie sie aktuell benötigen.

 

Dadurch wird die Bewässerung von zahllosen anderen Faktoren entkoppelt und die Pflanzen erhalten trotz urbanem Standort eine Bewässerung, die so dicht an der Natur ist, wie es im innerstädtischen Bereich möglich ist.

 

Bilder:

 

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