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3 Bewertung und Prüfung von Beton- und PVC-Rohren 3.1 Bisherige Prüfverfahren
ОглавлениеFrüher ging es den Herstellern von Rohrverbindungen darum, wasserdichte Muffen zu produzieren, um Infiltrationen und Exfiltrationen zu verhindern; über das Wachstum von Baumwurzeln oder deren Durchwuchskraft hatten sie keinerlei Erkenntnisse. Einige Hersteller haben zwar in begrenztem Umfang ihre Produkte auf Wurzeldichtheit geprüft, aber diese Tests liefen häufig nur über kurze Perioden (meist 1 Jahr), und die verwendeten Pflanzenarten verhielten sich nicht so wie die Spezies, die in der Praxis die Probleme verursachen. So wurde sehr wahrscheinlich mit Grassorten und Lupinen getestet, während die meisten Wurzelschäden auf Weiden und Pappeln zurück zu führen sind.
Damit ein Prüfverfahren zur Produktionsnorm wird, muss es wiederholbar und einfach in der Durchführung sein. Tests auf Leckdichtigkeit sind simpel durchzuführen und können direkt gemessen werden. Tests auf biologische und chemische Beständigkeit sind schon schwieriger in der Durchführung, aber machbar. Bei Baumwurzeln allerdings gibt es einen beträchtlichen Zufallsfaktor, der eine direkte Auswertung problematisch macht (z. B. Sonnenlicht, Niederschlagsmenge, Temperatur, Stärke der Ursprungspflanze, etc.). Ein weiteres Problem ist das langsame Wachstum der Baumwurzeln.
Folglich gibt es bis heute in keiner technischen Norm für Kanalrohre einen direkten Test auf Wurzeldichtigkeit. Man verlässt sich auf Ersatzkriterien, die geeignet scheinen, um für Wurzeldichtigkeit herangezogen zu werden, hauptsächlich Dichtigkeit, Druckfestigkeit und Kontaktweite der Muffenkomponenten (Tabelle 1).
Die aktuellen technischen Anforderungen an die Druckfestigkeit von Kunststoffmuffen scheinen viel zu niedrig, um das Einwachsen von Wurzeln zu verhindern (BOERESCH 1996).
Man muss daher feststellen, dass die technische Entwicklung auch weiterhin – wie bisher – ohne hinreichende Kenntnis der biologischen Mechanismen erfolgt, die das Wurzelwachstum steuern. Im Laufe der Jahre haben mehrere Forscher nachgewiesen, dass Wurzelspitzen von Pflanzen Axialdrücke von über 2,6 MPa entwickeln können (PFEFFER 1893; TAYLOR & RATLIFF 1969; MATTHECK et al. 1996).
Tabelle 1: Druckfestigkeiten und Weiten nach verschiedenen Normen
Norm | Ursprüngliche Druckfestigkeit der Dichtung (MPa) | Druckfestigkeit nach 50 Jahren (MPa) | Minimale Kontaktweite (mm) |
AS 1260 1984 | 0,55 | 0,35 | 7 |
NZS 7649 | 0,40 | 4 | |
AS 1260 1966 | 0,4 | 4 | |
AS 1741 | 0,55 | 0,35 | 7 |
ASTM C425 | 0,21 | ||
EN 1916 | 0,15 | 5 |
Wurzeln sind darüber hinaus in der Lage, ihre Form zu verändern und sich radial auszubreiten, wenn sie auf Widerstand im Boden stoßen. Sie verjüngen sich dabei zunächst, um dann wieder ihre ursprüngliche Stärke zu erreichen (HETTAIRATCHI 1990). Dieses Verhalten konnte bei Versuchen mit Geotextilien als Wurzelsperre beobachtet werden (WAGAR & BAKER 1993, STÅL 1995). In diesen Versuchen reduzierten die Wurzeln ihren Durchmesser drastisch so stark, bis sie durch die feinen Poren der Geotextilien hindurch wachsen konnten, nach dem Hindernis verdickten sich die Wurzeln wieder bis fast auf ihren ursprünglichen Durchmesser. Anzumerken ist allerdings, dass die Tests der maximalen Axialdrücke von Wurzeln im Allgemeinen fast ausschließlich an den Wurzeln von einjährigen Sämlingen durchgeführt wurden und nicht an den Wurzeln erwachsener Bäume.
Es ist also von entscheidender Bedeutung, die Kenntnisse über die Mechanismen, die den Wurzeleinwuchs in Rohrleitungen steuern, zu vertiefen. Zu diesem Zweck hat der Fachbereich Landschaftspflege und Garten bau der Schwedischen Universität für Agrarwissenschaften einen Großversuch angelegt, bestehend aus Beton- und PVC-Rohren und Pappeln (Populus canadaensis var. robusta), die direkt über den Rohren gepflanzt wurden.