Untersuchung der Bäume

Der Fäule auf der Spur: Tomographie der Bäume

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Die Sensoren messen, wie schnell sich der Schall der Hammerschläge ausbreitet.

Halver - In einer Linde an der Hagener Straße klafft eine lange Spalte im Stamm. Um zu überprüfen, wie stark der Baum deswegen schon verfault und ob er noch standfest genug ist, untersucht Baumpfleger Thomas Bette den Stamm mit einem Schalltomographen.

„Das Schöne an einer Schalltomographie ist, dass man einen virtuellen Querschnitt durch den gesamten Stamm in der Untersuchungsebene bekommt“, erklärt Bette. Bei anderen Verfahren werde nur in den Stamm hineingebohrt, die Aussagekraft beschränke sich dann aber nur auf den wenige Millimeter breiten Bereich rund um den Bohrkanal. 

Zunächst prüft Bette mit einem Sondierstab, wie tief die Spalte in den Baum hineingeht – es sind 29 Zentimeter bei einem Durchmesser von 73 Zentimetern an derselben Stelle. Das Loch im Stamm, das bei einer der regelmäßigen Baumkontrolle des Baubetriebshofs aufgefallen war, zieht sich bis in eine Höhe von etwa zwei Metern. „Die Fäulnis reicht aber noch erheblich weiter hoch“, sagt Bette und klopft das Holz prüfend mit einem Gummihammer ab.

In der Linde klafft ein langer und tiefer Spalt.

Im oberen Bereich des langen Spalts klingen die Schläge noch fest, nach unten hin wird der Ton dumpfer. „Da ist nur noch ein Brett vorhanden“, sagt Bette und legt so die Untersuchungshöhe fest. Die Kernfäule gelangt meist von unten über die zentrale Wurzel in den Stamm. „Möglicherweise ist sie durch Baumaßnahmen beschädigt worden, und durch die verletzte Wurzel steigt dann die Fäule im Baumstamm auf“, erklärt Bette. 

Große Verletzung im Stamm

Die große Verletzung im Stamm der Linde auf der Straßenseite könne aber auch von einem Baggerkratzer herrühren. „Fäulnis an sich ist kein Drama“, sagt der Baumpfleger. „Es ist nicht ausnahmslos so, dass ein Baum, der stark ausgefault ist, immer eine höhere Bruchgefahr hat.“ Auch ein hohler Baumkörper könne noch lange stabil sein, denn die Windkraft werde über die äußeren Holzfasern abgeleitet. 

Maßgeblich für die Stabilität ist allerdings, wo die Fäulnis liegt. Liegt sie zentral im Stammquerschnitt, im Idealfall rundum umgeben von intaktem Holz, sei das zunächst kein Problem für die Stabilität des Baums. „Das ist wie bei einem Wäschepfosten. Der ist auch hohl“, sagt Bette. Ist die Fäulnis aber im Stammquerschnitt in Windrichtung verlagert, sei das schon problematischer, weil dann die bei Wind auf Zug belasteten Fasern geschwächt oder nicht mehr vorhanden sind. „Ein Schaden auf der Windseite ist generell eher als schlecht zu bewerten.“ 

Anlass zur Sorge

Auch das Aussehen der Wunde gibt ihm Anlass zur Sorge. „Was mich etwas beunruhigt ist, dass der Baum nur auf einer Seite der Wunde eine Überwallungswulst bildet, auf der anderen Seite wehrt er sich gar nicht.“ Um Gewissheit über Ausmaß und Position der Kernfäule im Stamm dieser Linde zu erhalten, schlägt Bette 13 Nägel ringsum in der entsprechenden Höhe durch die Rinde bis in den Holzkörper des Baums, an die er danach je einen Sensoren hängt. Diese werden untereinander und mit einem Computer verkabelt. Nachdem alle Verbindungen geprüft sind, geht es an die Messung.

Mit einem Hammer klopft Bette je zehnmal auf jeden Sensor. „Manchmal merke ich schon beim Klopfen, wie es im Holz dahinter aussieht“, sagt er. Mit jedem Schlag schaltet die Farbe der Lämpchen kurz von grün auf rot und aus dem Computer ist ein kurzes „Ping“ zu hören, wenn das Programm einen neuen Datensatz verarbeitet hat. Im Prinzip funktionieren die Sensoren wie Stoppuhren. 

„Mit dem Hammerklopfer wird die Uhr an allen Sensoren gleichzeitig angeschaltet. Die zuerst ankommende Impulswelle stoppt jeden Sensor individuell“, erklärt Bette. „In gesundem Holz breitet sich der Schall schneller aus und dort, wo es faul ist oder wo ein Riss im Holz den mechanischen Zusammenhalt unterbricht, langsamer.“ Einmal klopfen bei 13 Sensoren ergibt 12 Messungen. Bei 13 Sensoren und 10 Hammerklopfern je Sensor sind das 1560 Datensätze. 

Am Ende entsteht eine Statistik

„Damit kann man eine saubere Statistik mitsamt Standardabweichung führen“, sagt Bette. Anhand von Vergleichswerten aus der laufenden Messung, wie schnell sich der Schall in gesundem Holz ausbreitet, ermittelt der Computer, wie groß die von Kernfäule betroffene Stelle ist. „Es sieht so aus, als wäre wirklich nur der Nahbereich an dem Spalt vom Pilz zersetzt“, sagt Bette kurz nach der Messung. Eine detaillierte Auswertung der Daten im Büro folgt aber noch. Dabei berechnet das Computerprogramm, welche Folgen die konkrete Fäule auf die Bruchfestigkeit des Stammquerschnitts hat. Das ist allerdings von weiteren Faktoren abhängig, etwa dem Wind, der Baumhöhe und der Größe der Krone. „Die Schalltomographie des Querschnitts ist nur der erste Schritt, um eine Beurteilung der Standsicherheit des Baums zu treffen.“ 

Für eine Schalltomographie werden um den Baumstamm mehrere Sensoren angebracht und miteinander verkabelt.

Im konkreten Fall weist der Schalltomograph einen fast geschlossenen Ring aus intaktem Holz aus. Der zur Straße zeigende verfaulte Sektor ist nur kleinräumig nachweisbar. Unter Einbeziehung der Position der Fäule innerhalb des Querschnitts ergibt sich eine Reduktion der relativen Bruchfestigkeit von 19 Prozent gegenüber des intakten Querschnitts. Dieser Wert muss ins Verhältnis gesetzt werden zu den Sicherheitsreserven, die sich ein Baum im Lauf seines Wachstums erarbeitet. Bei dieser Linde sind das nach Auswertung etwa 200 Prozent der rechnerisch notwendigen Stabilität gegen einen Orkan. Als Sicherheitspuffer wird dabei ein Wert von 150 Prozent als Grenze für eine Baumpflegemaßnahme angesehen. 

Schrägstand beeinflusst die Linde

In diesem Fall nähert sich die Berechnung mit 160 Prozent diesem Grenzwert an. Der leichte Schrägstand der Linde wird als negativer Faktor betrachtet, wenn die Sicherheitsreserven des Baums nicht mehr sehr üppig sind. Dementsprechend ist ein Rückschnitt empfehlenswert. Zwei Meter der Oberkrone erhöhen die Grund-Bruchsicherheit (etwa 230 Prozent) und berauben den Baum nicht zu sehr. Zwei Meter klingt erst einmal nicht viel. Doch auch in Bäumen gilt „Arbeit gleich Kraft mal Weg“. Schon ein schwacher Schnitt am langen Hebelarm bewirkt eine erhebliche Entlastung des Stamms, weil die Länge des Hebelarms als Faktor eingeht. „Schneide ich außen an einem 15 Meter langen Stämmling nur zehn Kilo Ästchen und Laub weg, wird die Stammbasis um drei Zentner entlastet“, rechnet Bette vor. 

So kann schon mit einem eher schwachen Rückschnitt die Stabilität gefördert und mancher Baum erhalten werden. Die Linde an der Hagener Straße kann also stehen bleiben, muss dafür jedoch etwas Federn lassen.

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