Wie viel Wurzelraum braucht ein Baum wirklich?

Das Bäume im urbanen Umfeld gesund wachsen können, liegt nicht zuletzt an einem idealen Angebot an Wurzelraum, das sie zur Verfügung gestellt bekommen. Die drei Richtlinien FLL, DIN 18920 sowie RAS – LP 4 beschreiben die Größe der Baumscheibe, den Durchmesser für die Pflanzgrube sowie die Pflanztiefe. Leider wird dabei nicht berücksichtigt, dass jede Baumart andere Ansprüche an ihre Umgebung stellt, oberirdisch wie auch unterirdisch. Diesem Thema will ich mich hier einmal widmen.

Die Ausgangslage: Eine »Schuh«größe für alle Baumarten?

Wie tief der Baum an seinem neuen Standort in die Erde kommt, in welches Substrat, wie ausreichend belüftet das Wurzelwerk wird und welche Fläche es zur Verfügung hat, entscheidet oft über Sein oder Nichtsein. Die drei Richtlinien FLL, DIN 18920 sowie RAS – LP 4 beschreiben den Wurzelraum mit der Größe der Baumscheibe, dem Durchmesser für die Pflanzgrube sowie die Pflanztiefe. Leider wird dabei nicht berücksichtigt, dass jede Baumart andere Ansprüche an ihre Umgebung stellt, oberirdisch wie auch unterirdisch. Folgende Ansprüche von Innenstadtbäumen sollten berücksichtig werden:

• kontinuierliche Wasserversorgung
• eine ausreichend groß dimensionierte Baumscheibe, (das ist die oben offene Pflanzgrubenfäche, oft mit Gitter und Vlies abgedeckt) für Gas- und Wasseraustausch
• ausreichend Pflanzvolumen und ein geeignetes Substrat zur Nährstoffversorgung, sowie grobporige Seitenwände. Bituminöse Decken sind kaum zu durchdringen. Wurzelt der Baum aus Notwendigkeit dann flach, wird jeder Sturm zum Risiko.
• Oberirdisch: Verankerung, Anfahr- und Stammschutz.
• Nachträglich: Belüftungsrohre, Düngung oder Substrataustausch zur Standortverbesserung und Wurzelversorgung möglich.

Aufgaben, die Baumwurzeln im Verborgenen leisten

In der freien Natur, ebenso wie im städtischen Umfeld, benutzen Bäume ihre Wurzeln

• zum Verankern im Boden, wozu sie dicke, verholzte Stücke ausbilden
• zur Aufnahme von gelösten Nährstoffen, wofür feine junge Wurzeln, sogenannte Wurzelhaare, zuständig sind. Sie dringen, wenn es der Untergrund zulässt, in die Bodenporen vor. Fehlen sie, verkümmern Stämme, Äste, Blätter und Blüten
• zum Speichern von Stärke, Fett, Salz und Wasser, was die mitteldicken Wurzelstränge erledigen
• zum Synthetisieren von Hormonen bzw. zur Atmung

Kippt und fällt ein Stadtbaum plötzlich um, liegt es vielleicht daran, dass wir ihm viel zu wenige Möglichkeiten geben, gut entwickelte Wurzelbeine auszubilden.

Gesunde Wurzeln – grüner Baum?!

Ein Baum wächst oberirdisch als Stamm, Blatt, Blüte, Frucht, in die Tiefe mit seinen Wurzeln, die unterschiedlichste Funktionen haben können. Im Laufe eines langen Lebens entwickelt er eine sogenannte Wurzelarchitektur. Jede Baumart hat dabei ihre ganz speziellen Vorlieben:

Kiefer und Tanne beispielsweise bilden ein reines Pfahlwurzelsystem. Eine Hauptwurzel wächst, mit feinen Haaren besetzt, vertikal in die Tiefe. Laubbäume im Jugendalter bevorzugen diese Anordnung. Eiche und Ulme behalten diese Variante ebenfalls lange bei, später wachsen aber horizontale Verzweigungen.

Fichte, Esche, Pappel und Eberesche entwickeln ein Senkerwurzelsystem. Nach dem Ausreifen einer Pfahlwurzel wachsen Seitentriebe, danach Senkertriebe, die abwärts tendieren. Esche, Birke, Hain- und Rotbuche, Linde, Lärche und Douglasie neigen zu starker Feinwurzelbildung in Form eines Herzwurzelsystems. Sie erschließen Böden kugelförmig rund um den Kronenbereich.

Wuchsrichtung der Wurzeln im Wurzelraum

Generell sind Wurzeln in unterschiedliche Arten klassifiziert. Alle Wurzelklassen kommen jedoch in einem Wurzelsystem vor:

• Jungbaum: Wachstum vertikal abwärts, meist als Pfahlwurzel
• Seitenwurzeln erster Ordnung: schräg abwärts
• Seitenwurzeln höherer Ordnung: in jede Richtung
• Feinwurzeln: Wollen tendenziell nach oben, um auch den Oberboden zu nutzen

Einmal gebildet bleiben Hauptwurzeln lebenslang am Platz. Die für das Aussehen eines Baumes wichtigen Nebenwurzeln richten sich ganz nach den vorgefundenen Standortbedingungen. Ob und wohin sie wachsen, ist abhängig vom Angebot an Feuchtigkeit, Sauerstoffund Nährsalzen, wobei sie sich voneinander, so weit als möglich, entfernt halten. Dieses Phänomen wird Exotropie genannt.

Wurzeln wachsen immer dort, wo die Quellen des Lebens verfügbar sind. Hat der Baum ausreichend Nahrung, Wasser und Sauerstoff, so hat er keinen Grund für überschießendes Wurzelwachstum. Der Gesamtumfang des unterirdischen Stocks wird nicht viel größer als der Umfang der Krone werden. Im anderen Fall kann mit Aufbruchsversuchen gerechnet werden, was zumeist mit gröberen Belagsschäden einhergeht, das bei guter Bewässerung und Belüftung außerhalb der Reichweite gewesen wäre.

Das Dickenwachstum der Skelettwurzeln kann zu angehobenen Wegedecken und kaputten Randeinfassungen führen. Geh- und Radwege, Fußgängerzonen und Parkplätze bleiben davon oft nicht verschont. Vermeidbar sind die optisch unschönen Stolperfallen, indem die zu erwartende Größe einer Baumart bereits bei der Planung berücksichtigt wird. Ein ausreichend großer Wurzelraum, ausgestattet mit einem optimal angepassten Wurzelkammersystem, begrenzt dabei ein allzu üppiges Längenwachstum und fördert gleichzeitig eine optimale Entwicklung des Baumes.

Aufgaben der Baumwurzel

1. Wurzeln saugen Wasser an

Ob auf der grünen Wiese oder eingebettet in öffentliche Verkehrsfächen, überall ziehen Bäume verfügbares Wasser an. Hauptquelle dafür ist das in den Mittelporen (0,2 – 10 Mikrometer) gespeicherte Haftwasser, das nur in nicht verdichteten Böden zur Verfügung steht. Nachfließendes Regenwasser füllt hinterher die solcherart entleerten Hohlräume wieder auf.

2. Der Baum atmet durch die Wurzel

Blätter brauchen Sonnenlicht, CO2 und Wasser zur Erzeugung von Kohlenstoff und Chlorophyll. Sauerstoff atmen sie als Abfallprodukt wieder aus. Wurzeln benötigen für Wachstum und Funktion ebenfalls Sauerstoff und Stickstoff, die sie den Grobporen (ab 10 Mikrometer), Hohlräumen und Spalten im Untergrund entnehmen. Verdichtete Böden sind ungeeignet, Bäumen den Gasaustausch zu ermöglichen. Ein reduziertes Wachstum, und im schlimmsten Fall ist das Absterben des Wurzelgefechts, ist zu befürchten.

3. Nährstoffe für den Stoffwechsel finden

Stickstoff, Phosphor, Kali, Magnesium, das sind nur einige Mineralstoffe, die Baumwurzeln aus der Bodenwasserlösung aufnehmen. Steht am Standort zu wenig davon zur Verfügung oder ist aus stark verdichteten Böden die Aufnahme nicht möglich, dann beantwortet der Baum die Mangelernährung durch Blattverfärbung, Kleinwuchs und fehlende Vitalität.

4. Humus nutzen

Sterben Tiere oder Pfanzen ab, beginnen Mikroorganismen umgehend, die Reste zu zerlegen. Bodenwürmer ziehen die vorverdaute Nahrung in ihre Wohnröhre, um sie dort zu verspeisen und fermentiert wieder auszuscheiden. Der Humus ist geboren und dient dem Baum als Nährstoff-Reservoir. Um die Bodenbewohner überleben zu lassen, muss die Erde locker sein. Verdichtung und Wurm gehen keine Allianz ein.

Der optimale pH-Wert des Bodens im Wurzelraum

Mit Ausnahme einzelner Spezialisten, die sich mit sehr sauren Substraten anfreunden können, fühlen sich Stadt- und Landbäume im Allgemeinen in einem schwach sauren bis leicht alkalischen Boden von 4 bis 8 am wohlsten. Innenstadtbäume sind meist von extremen Standortbedingungen betroffen, die auch ihre Wurzelsysteme nicht unbeeindruckt lassen:

• Trockene Plätze und wenig Niederschlag: Im Ergebnis bilden sich großfächige Wurzelsysteme, die weitläufges Gebiet abdecken und mehr Feuchtigkeit ansaugen zu können. Kleine Pfanzkübel mit verdichteten Seitenwänden im Innenstadtbereich lassen diese Ausbreitung aber nicht zu und die Straßenbäume laufen Gefahr, zu verdursten.
• Feuchte, nährstoffreiche Böden: Eine Situation, die ein Stadtbaum im Zuge seiner Neuanpfanzung kennenlernt. In der Folge bildet er dichte, kleine Wurzelsysteme, die aber, mangels Ausbreitungsmöglichkeit nicht weiterwachsen können und den erwachsenen Baum nur unzureichend versorgen. Er leidet an Wassermangel, obwohl genug davon zur Verfügung steht.

Wo droht den Wurzeln Gefahr im Wurzelraum?

Unnatürlich, wie die gesamte oberirdische Umgebung, so präsentiert sich auch der Untergrund für den Baum. Verkehrsflächen werden, weil sie tragfähig und frostsicher gebaut sein müssen, durch Schichtaufbau hergestellt. Auf dem Untergrund, zumeist aus Fels, wird eine Dammschüttung aufgebracht. Der Oberbau einer Straße setzt sich dann aus einer Tragschicht, einer Deckschicht und der Versiegelung zusammen. Dies ist abhängig davon, wie intensiv der Verkehrsweg genutzt wird. Und genau dort beginnen die Probleme für den Baum. Von unten nach oben nimmt die Dichte des aufgebrachten Materials stetig zu und die Möglichkeit für die Durchwurzelung stetig ab. Ausreichend in die Tiefe dimensionierte Pfanzgruben wären für ein relativ ungehindertes Wurzelwachstum unerlässlich.

Standardisierte Richtlinien als Grundlagen zum Schutz von Stadtbäumen?

Die DIN 18920 sowie die RAS – LP 4 bilden gemeinsam ein Regelwerk, das der Gesetzgeber zum Schutz von Bäumen bzw. als Richtlinie für die Anlage von Straßen erlassen hat. Beide gelten für den gesamten Tiefbausektor. Die Richtlinie FLL legt einen Wurzelraum von 12 Kubikmetern fest, egal um welche Baumsorte es sich handelt. Eine Pflanztiefe wie in der Baumschule ist sinnvoll. Bei der Ausschachtung wird der Humus vom Unterboden getrennt und danach wieder aufgebracht. Das bringt dem Setzling einen Startvorteil.

Städte dürfen aber, laut Gesetzgeber, eigene, von der DIN-Vorgabe abweichende Maße festlegen. Nicht jeder Baum will nämlich in die gleich große Pfanzgrube. Er möchte sich mit seinem Wurzelwachstum nicht einschränken, höchstens um den Preis, dann eben nicht seine volle Größe und Lebensdauer zu erreichen. Deshalb macht es Sinn, wenn Stadtplaner, Architekt und Gärtnerei bereits im Vorfeld sorgfältig ausloten, welche Baumart zum anvisierten Standort passen könnte. Auf diese Art gewinnen alle Seiten, Kommune, Planer und Baum.

Optimale Pfanzgrubengrößen für einen Baum im städtischen Raum?

Um den Wurzelraum ausreichend groß dimensionieren zu können, sollte man sich vergegenwärtigen, dass 20 % der Fläche des Baums unterirdisch liegen. Vergleicht man Wurzeln und Stamm, ergibt sich, abhängig von Alter, Art und Bodenbeschafenheit, ein Verhältnis von 1:1 bis 1:6. Ein Baum mit einem Meter Kronendurchmesser müsste zumindest einen Durchmesser von 6 m für seine Wurzeln zur Verfügung haben.

Als praxistaugliche Faustregel wird bei der Planung wie folgt vorgegangen: Sind die Grundvorraussetzungen, wie Bodenbeschaffenheit, Belüftung und Bewässerung erfüllt, sollte eine Baumgrube etwa das Volumen haben, wie die Ausmaße der später zu erwartenden Baumkrone. Wird der Baum dann in ein passendes Wuzelkammersystem gepfanzt, steht einer optimalen Entwicklung und einem gesunden Wachstum nichts mehr entgegen.