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Ausgehend von den ersten Untersuchungen im Rosensteinpark in Stuttgart, wurde in Folge an einer weiteren Anzahl von historischen Parks, Schloßpark Reinhardsbrunn bei Gotha, Schloßparke Tieffurt und Ettersburg bei Weimar, Volkspark Treptow in Berlin u. a. festgestellt, daß hier bei Neu- und Umgestaltung der Landschaft großflächige Bodenbewegungen mit Bodenabtragungen und Anschüttungen vorgenommen worden sind.

Hierbei wurde der alte Baugrund z. T. tiefgründig abgetragen und gegen andere Bodenarten ausgetauscht sowie Vertiefungen mit bisweilen erheblichen Mengen Füllboden aufgefüllt und ausgeglichen. In diese neuen Geländeflächen wurden Jungbäume teils als Forstbaumschulware ohne Ballen, teils als reguläre Baumschulware mit Ballen entsprechend gepflanzt. Schriftliche Belege hierfür gibt es zahlreich in den Archiven und, wenn aufbereitet, in den entsprechenden Parkpflegewerken (HERZOG, 1990).

Im Rahmen eigener umfangreicher bodenkundlicher Untersuchungen zur Ursachenermittlung von Baumschäden in Parks und Gartenanlagen konnten, insbesondere auf Grundlage der Erkenntnisse der Bodenschadenskunde, folgende bodenmechanische und bodengenetische Sachverhalte nachgewiesen werden. Diese sind Ursache für oberirdisch erkennbare Baumschäden und haben eine erhebliche Relevanz für die vegetationsbodenkundlichen Eigenschaften von Baumstandorten und damit für die Vitalität, Schadensanfälligkeit und das maximal unter diesen Gegebenheiten erreichbare Standalter von alten und neu zu pflanzenden Bäumen in Parks und Landschaftsgärten:

Bodenschichtenaufbau

lm Rahmen damaliger bautechnischer Möglichkeiten wurde der Boden hier untersuchter Flächen von Parkbäumen in dreischichtiger Bauweise in Abfolge von unten nach oben aufgebaut aus:

Dränschicht Grobkies-Sand- oder Schotterlage aus örtlich anstehenden Vorkommen, vermischt zum Teil mit Bauschutt aus Abrißmaterial der Vorgängerbauwerke.

Unterboden gering humoser ca. 60–90 cm Mächtigkeit, in Vertiefungen bis z. T. > 200 cm, in Abrißbereichen von Bauwerken, vermischt mit Bauschutt

Oberboden aus ca. 20–40 cm humosem altem Oberbodenmaterial, z. T. mit Humus aufgebessertes Unterbodenmaterial

Kapillarbruch durch nicht körnungsangepaßte, filterstabile Dränschicht

Die Auswertungen der Körnungslinien nach der vereinfachten Filterregel nach TERZAGHI für bindige Böden ergaben, daß die verwendeten Dränschichtmaterialien bodenmechanisch nicht körnungs- und filterstabil auf das darüberliegende Unterbodenmaterial abgestimmt sind (Abb. 1).

An der Grenzfläche zwischen diesen beiden Bodenhorizonten liegt dann ein Kapillarbruch vor, der eine dünne hydraulische Grenzschichtfläche ausbildet.

Hierdurch wird verhindert, daß Grundwasser oder Schichtenwasser in Trockenperioden kapillar in den darüberliegenden Unterboden aufsteigen und zur Wasserversorgung der Bäume beitragen können. Zum anderen erfolgt keine Einwurzelung in die unterliegende Dränschicht und auf der Grenzfläche bildet sich ein Stauhorizont aus, durch den überliegender Boden in Nässeperioden vernäßt und unter ungünstigen Bedingungen sogar bis zur Oberfläche wassergesättigt wird und zu anaeroben Verhältnissen im Boden führt.

Ausbildung von dünnen Stauschichten

Zum anderen hat sich durch den sogenannten Filterbruch auf dieser Grenzfläche häufig eine dünn Verschlämmungsschicht (Kollmationsschicht, teilweise < 1 mm dünn) ausgebildet, die als Stauschicht wirksam ist und eine Wasserableitung von oben in die unterliegenden Bodenschichten verhindert. Hierdurch kommt es in niederschlagsreichen Perioden häufig zu Staunässe in den darüberliegenden Bodenhorizonten bis u. U. an die Geländeoberfläche (Abb. 1). Dies führt zur Pseudovergleyung und bei längeranhaltender Bodendurchfeuchtung zu Sauerstoffmangel (Anaerobie) und in Folge zu Wurzelabfaulungen.

Abbildung 1: Kornverteilungskurven von Unterböden und Dränschicht an zwei Einzelstandorten von Blutbuchen im Schloßpark Tieffurt bei Weimar.

Nur im Laborbefund wird erkennbar, daß beide Unterböden und darunter anschließende Dränschicht nach der vereinfachten Filterregel nach TERZAGHI nicht filter- und kapillarstabil sind. Trotz relativ geringen Abstandes des Grundwassers sind beide Buchen nicht in der Lage, dieses kapillar zu erschließen. Dies führt in Trockenperioden zu Wassermangel. Zudem ist die Körnungskurve des Standortes B 7 im oberen Bereich nicht stetig. Dies führt in der Regel zur Kornumlagerung im Boden mit Ausbildung von Einschlämmhorizonten und in der Folge zu dünnen Stauschichten.

Historisch bauseits verursachte Bodenverdichtungen

Aus alten Korrespondenzen und Leistungsverzeichnissen vom Zeitpunkt der historischen Bodenarbeiten kann abgeleitet werden, daß, wie heute, unter dem Druck der Bauherrenschaften auch hier Bodenarbeiten bei hierfür bodenmechanisch ungünstigen Witterungsverhältnissen durchgeführt wurden (HERZOG, 1990).

Als Folge hiervon konnten in den Bodenprofilen dann im Bereich alter, bauseits verursachter Bodenverdichtungen Stauhorizonte mit Pseudovergleyung und Ausbildung von Staunässe nachgewiesen werden.

Ungleichmäßige Schichtdicken der Vegetationsbodenschicht

Bei gleichzeitig gepflanzten, benachbarten Blutbuchen im Schloßpark Tieffurt bei Weimar mit vergleichbaren Umfeldbedingungen wurde nachgewiesen, daß Vitalitätsunterschiede von Wasserdefizit durch unterschiedlich dicke Aufbauten von Vegetationsbodenschichten bis zur kapillarbrechenden Dränschicht verursacht worden sind.

Eine Buche mit guter Vitalität wies einen nutzbaren, effektiven Wurzelhorizont von 90 cm Tiefe auf, die vitalitätsreduzierte Buche hatte dagegen bei gleicher Bodenart nur eine durchwurzelbare Profilmächtigkeit von 60 cm Tiefe zur Verfügung. Zudem wies dieser Baum eine Wurzelstockabhebung von ca. 50 cm auf. Dies ist in der Regel ein deutliches Anzeichen, daß der Wurzelgrund keine Einwurzelung zuläßt, sei es auf Grund von Kapillarbruch, Verdichtungen oder anstehendem Fels.

Für die untersuchten Blutbuchen ergibt sich im Vergleich, bezogen auf eine Krontraufgrundfläche von ca. 706 m², ein pflanzenverfügbares Wasserspeichervolumen (nutzbare Feldkapazität) von ca. 64 m³ Wasser bei einer Profiltiefe von 60 cm gegenüber von ca. 95 m³ Wasser bei einer durchwurzelbaren Profiltiefe von 90 cm. Das bedeutet bei nur 60 cm durchwurzelbarem Bodenprofilaufbau ein Wasserspeicherdefizit von 31 m³, entsprechend 32 Volumen-% weniger gegenüber dem 30 cm mächtigeren Bodenprofilaufbau. Bei längeren Trockenperioden bedeutet dies, daß der Baum mit geringem Wasservorrat schon eine um ca. 30 % verringerte Trockenheitssicherheit hat als der Nachbarbaum. Dies wird hier schon im äußeren Erscheinungsbild der Krone erkennbar durch eine schüttere Belaubung.

Tabelle 1: Krontraufenmaße und Vergleich der effektiv durchwurzelbaren Bodenvolumen bei 60 cm und 90 cm Vegetationsbodenmächtigkeit mit hierbei vorhandenen pflanzenverfügbaren Wasserreserven.

DKT m	FKT m2	VKT t = 60 cm m3	VKT t = 90 cm m3	WK t = 60 cm m3	WK t = 90 cm m3	Differenz m3, bzw. %
10	78	47	70	7	11	3,5 32 %
20	314	188	283	28	42	15, 32 %
30	706	424	635	64	95	31 32 %
(KT = Krontraufe, DKT = Durchmesser, FKT = Fläche, VKT = Bodenvolumen, WK = Wasserspeicherkapazität, pflanzenverfügbar, t = Tiefe)