Innovatives Bewässerungssystem für Straßenbäume – mit Regenretention

Die Kombination aus Klimawandel und versiegelten Stadtböden sorgt bei Straßenbäumen für Schwierigkeiten bei der Wasserversorgung. Doch eine künstliche Bewässerung ist aufwendig und teuer. Spezielle Bewässerungssysteme können Regenwasser sammeln. Besonders nachhaltig ist dabei der Einsatz von Rückhaltebehältern, die auch als Puffer bei Starkregen dienen.

Bild einer durch Straßenbäume beschatteten Straße
 

Straßenbäume: Dem Klimawandel ausgesetzt

Der fortschreitende Klimawandel stellt unsere Gesellschaft und Umwelt vor eine nie dagewesene Herausforderung. Spürbar werden die Konsequenzen schon jetzt, zum Beispiel durch die Häufung von Extremwetterverhältnissen – darunter heftige Stürme, Starkregen mit Überflutungspotential sowie ausgedehnte Trockenperioden.

 

Besonders bemerkbar machen sich die Auswirkungen im Lebensraum Stadt. Die mit Beton und Asphalt versiegelten Bodenflächen tragen zu einer überdurchschnittlichen Erwärmung bei. Die Rede ist vom sogenannten Wärmeinseleffekt.

 

Gleichzeitig können selbst große Wassermengen bei heftigem Niederschlag aufgrund der dichten Bebauung an nur wenigen Stellen versickern sowie nur langsam über die Kanalisation abfließen. Immer öfter sind somit überflutete Straßen die Folge.

 

Stadtbäume spielen in dieser Entwicklung eine Schlüsselrolle. Einerseits geraten diese durch die klimatischen Veränderungen selbst in Bedrängnis. Andererseits tragen sie dazu bei, die Auswirkungen der Erderwärmung einzudämmen, besonders in ihrem unmittelbaren Umfeld: Sie spenden kühlenden Schatten, befeuchten die Luft und verwandeln CO2 in frische Atemluft um.

 

Doch unsere Stadt- und Straßenbäume sind angesichts des schwierigen urbanen Terrains auf unsere Unterstützung angewiesen. Im Fokus stehen dabei vor allem die Bewässerung und die Belüftung des Wurzelraums – zwei Bedürfnisse, die durch den Einsatz innovativer Bewässerungs- und Belüftungssysteme gedeckt werden können.

 

Wassermanagement für Baum und Stadt

 

Der Boden, in dem ein Baum seine Wurzeln schlägt, ist entscheidend dafür, wie gut ein Baum gedeiht und ob dieser ein langes, gesundes Leben erfährt. Denn der Boden bietet den Bäumen nicht bloß Halt, sondern versorgt diese mit lebensnotwendigem Wasser, Sauerstoff und Nährstoffen.

 

In den großstädtischen Betonwüsten ist der Boden meist aber trocken, verdichtet und nährstoffarm. Für die Bäume bedeutet das Stadtleben also Stress – und führt häufig zu Mangelerscheinungen, Krankheiten und einer erhöhten Anfälligkeit für Schädlinge, im schlimmsten Fall sogar zum Absterben.

 

Bewässerungssysteme helfen, eine förderliche Lebensgrundlage für Stadtbäume zu schaffen. Immer häufiger wird dabei ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt, sodass die Systeme nicht mehr allein der Bewässerung, sondern dank ausgeklügelter Konstruktion auch der Wurzelbelüftung und Bodenlockerung dienen.

 

Bild eines durch Beton und Stein eingeengten Baums

Darüber hinaus können Bewässerungssysteme sogar dazu beitragen, Kanalisationen zu entlasten und Stadtstraßen bei Regenfällen vor Überflutungen zu schützen. Ein Beispiel dafür ist etwa das patentierte ALVEUS Wasserreservoir von Humberg – unser Bewässerungssystem mit integriertem Retentionsbehälter für Regenwasser.

 

Stichwort Retention: Die Regenrückhaltung

In der freien Natur wird die Vegetation durch Regenfälle und das Grundwasser mit kostbarem H20 versorgt. In Städten regnet es zwar ebenso, das Wasser fließt aber größtenteils in die Kanalisation und entzieht sich somit den Wurzeln der städtischen Flora. Unzählige Pflanzen sind ohne künstliche Bewässerung also kaum überlebensfähig.

 

Die Regenrückhaltung, auch Retention genannt, dient dazu, das Regenwasser nutzbar zu machen. Um das Wasser vor dem Abfließen in die Kanalisation abzuhalten, wird dieses dabei in ein Becken oder einen Behälter geleitet. Dort wird es gespeichert, sodass es später bei Bedarf zur Verfügung steht – wie in unserem Beispiel für die Bewässerung von Straßenbäumen.

 

Das Alveus Wasserreservoir: Aufbau und Funktionsweise

Da Bewässerungssysteme mit Regen-Retentionsbehälter komplex aufgebaut sind und größtenteils im unterirdischen Bereich liegen, werden diese in der Regel im Zuge von Straßen-, Tiefbau- und Kanalarbeiten installiert. Vor allem, da die Asphaltflächen bei Bauarbeiten dieser Art ohnehin geöffnet werden müssen und deshalb oft auch als Anlass für Neupflanzungen genommen werden.

 

Bild eines Bewässerungssystems mit Wasserreservoir
 

Die Grundlage für die Installation des ALVEUS-Systems stellt die Aushebung einer Pflanzgrube dar, welche je nach Systemgröße mehrere Kubikmeter misst. Denn diese muss genug Raum für die einzelnen Systemkomponenten sowie einen geschützten Bereich, die Baumwurzeln bieten. Grob gegliedert besteht das ALVEUS-System aus drei Teilen:

Der Oberflächenrost mit Baum-Bewässerungssystem

Durch die Schlitze des Oberflächenrosts kann das Regenwasser in den darunter liegenden Wasserbehälter fließen und sich dort sammeln – alternativ kann dieser allerdings auch künstlich befüllt werden. Von hier aus wird das Wasser schließlich tröpfchenweise an die Erde und das saugfähige Substrat der Pflanzgrube abgegeben.

 

Der Rost erfüllt jedoch noch weitere wichtige Aufgaben. Zum Beispiel ermöglichen die Öffnungen des Rosts auch den Gasaustausch in der Pflanzgrube, mit positiven Auswirkungen auf das Vegetationswachstum.

 

Zudem ist der auf einem Tragrahmen gestützte Rost für eine Radlast von bis zu fünf Tonnen ausgelegt und schützt den empfindlichen Wurzelraum somit effektiv vor einer Bodenverdichtung, wie sie etwa durch den schweren Straßenverkehr verursacht wird.

Der Bewässerungsspeicher

Mit dem Bewässerungsspeicher wird die Speicherkapazität des Rosts (300 Liter) um ein Volumen für 400 weitere Liter ergänzt. Zudem kann der Speicher mit externen Wasserquellen verbunden werden.

 

Beispielsweise kann das Regenwasser mithilfe von Rohren und Dachrinnen direkt von den Hausdächern und Einfahrten der umliegenden Gebäude in den Speicher geleitet werden. Um die Wasserqualität zu erhöhen, können zudem Filterelemente installiert werden, welche die Oberflächenabflüsse von Verunreinigungen säubern.

Der Retentionsraum

Der Oberflächenrost und der darunterliegende Bewässerungsspeicher fungieren zwar an sich schon als ein vollwertiges Bewässerungssystem – und haben sich als solches auch durchaus bewährt. Doch Bewässerungssysteme mit Retentionsraum sind deutlich besser für das zukünftige, noch trockenere Klima gewappnet.

 

 

Der Aufbau eines Bewässerungssystems mit externen Anschlüssen

 

Der Retentionsbehälter unseres ALVEUS-Systems bietet Raum für bis zu 2400 weitere Liter Wasser. Bei Starkregen stößt das System somit weniger schnell an die Grenzen seiner Kapazitäten.

Dadurch geht weniger des wertvollen Regenwassers in der Kanalisation verloren. Stattdessen wird mit diesem der Grundwasserspiegel angereichert. Der Regen landet also dort, wo er gebraucht wird.

 

Zugleich wird damit die Kanalisation entlastet und umliegende Straßen vor Überflutungen geschützt. Zudem können nachfolgende Trockenperioden mit einer nachhaltigen Bewässerung durch Regenwasser überbrückt werden. Die Notwendigkeit einer künstlichen Wasserzufuhr besteht dank der Retentionsbehälter somit deutlich seltener.

 

Der größere Wasserspeicher ist allerdings nur einer von vielen Bestandteilen des Retentionsraums. In dessen Mitte befindet sich etwa die Pflanzgrube – und diese wird durch ein Belüftungssystem mit geschlitzten Rohren kontinuierlich mit Sauerstoff versorgt. Das ist wichtig, denn Bäume produzieren zwar selbst Sauerstoff, sind aber zugleich auf den Sauerstoff aus der Erde angewiesen, um zu überleben.

 

Zudem ist es möglich, den Speicher mit einem Not-Überlauf zur Kanalisation sowie mit Verbindungen zu anderen Baumstandorten auszustatten. Dies dient dazu, einen Ausgleich von und zwischen den einzelnen Speichern zu erlauben.

 

Bilder:

Bild 1 © Aleksandrs Muiznieks, Adobe Stock – ID: 435489110

Bild 2 © Lichtblick, Adobe Stock – ID: 227672581

Bilder 3 und 4 © Humberg GmbH

 

Quellen:

Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (2015): Überflutungs- und Hitzevorsorge durch die Stadtentwicklung

https://www.kea-bw.de/BBSR_UeberflutungHitzeVorsorge.pdf

FH Münster (2021): Prof. Grüning spricht beim WDR über Baumrigolen zur Bewässerung von Bäumen und der Vermeidung von Sturzfluten

https://www.fh-muenster.de/hochschule/aktuelles/

FH Münster (2020): BeGrüKlim: Mini-Regenrückhaltebecken für durstige Bäume

https://www.fh-muenster.de/hochschule/aktuelles/

WDR (2021): kugelzwei: Wasserspeicher für ein besseres Stadtklima

https://www.ardmediathek.de/video/markt/kugelzwei-wasserspeicher-fuer-ein-besseres-stadtklima/

Westfälische Nachrichten (2021): Mini-Regenrückhaltebecken helfen

https://www.wn.de/muensterland/kreis-coesfeld/nottuln/mini-regenruckhaltebecken-helfen-1064371