Zerstörungsfreie Wurzelortung

Die Kenntnis des statisch relevanten Wurzelraumes ist  für die Abschätzung der Standsicherheit von Bäumen von großer Bedeutung.  Im AGIP-Forschungsschwerpunkt „Städtischer Wurzelraum“ an der HAWK-Fakultät  Ressourcenmanagement in Göttingen wurden seit dem Jahr 2007 erfolgversprechende Prospektionsmethoden zur Wurzeldetektion  erforscht und in ihrer Anwendung bis zur  Praxisreife entwickelt (Weihs et. al 2010).

Das  Baumbüro Göttingen/Bovenden bietet die folgenden Methoden, bei denen ein aufwändiges und invasives Freilegen von Wurzeln entfällt, als Dienstleistung an (z.B. Projektierung von wurzelschonenden Trassenverläufen im Vorfeld von Tiefbaumaßnahmen, Feststellung von Einwurzelungen in Rohrleitungen/Kanäle und andere Bauwerke, eindeutige Zuordnung von schadensverursachenden Wurzeln zu einem bestimmten Baum im Rahmen von Schadenersatzprozessen).  

Wurzelortung mittels Magnetfeldmethode
Die Zuordnung von in Bauwerke und Rohrleitungen eingedrungenen und schadensverursachenden Wurzeln zu bestimmten Bäumen ist in Schadenersatzprozessen zur Feststellung des Schadenverursachers von Bedeutung. Kommen mehrere Bäume sowohl auf dem Grundstück des Geschädigten als auch auf dem angrenzenden Nachbargrundstück als Schadensverursacher in Betracht, so waren bislang relativ aufwendige und kostenintensive mikroskopische oder genetische Untersuchung zur Identifizierung anhand von Wurzelproben notwendig. Handelt es sich um Bäume gleicher Art bzw. auch gleicher Gattung (z.B. Tannen oder Fichten) war eine belastbare bzw. beweiskräftige Zuordnung der schadensverursachenden Wurzel gar nicht oder nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand möglich.
Mit Hilfe der Radiotechnologie lassen sich einfach und kostengünstig schadensverursachende Wurzeln ohne großen Aufwand eindeutig bestimmten Bäumen zuordnen, wurzelschonende Trassenverläufe im Vorfeld von Tiefbaumaßnahmen projektieren und das Vorhandensein von Einwurzelungen in Leitungsgräben/Kanäle überprüfen.

Anonymus (2008): Das ABC der Ortungstechnik. Radiodetection CE, Continental Europe Industriestraat 11NL-7041 GD’s-Heerenberg (Hrsg.), 33 S.

Georadar
Beim Bodenradarverfahren (engl. Ground Penetrating Radar; GPR) werden hochfrequente elektromagnetische Wellen in den Untergrund eingestrahlt. Diese Wellen, die sich in der Luft annährend mit Lichtgeschwindigkeit fortsetzen, werden von den verschiedenen Bestandteilen des Bodens, den sie durchdringen, unterschiedlich beeinflusst. Die dabei auftretenden Änderungen des Ausbreitungsverhaltens werden von einer Empfangsantenne wieder aufgezeichnet, wobei die Stärke (Amplitude) des eingehenden Signals in eine Farbskala umgerechnet wird. Die in Farbabstufungen umgerechneten Amplituden werden anschließend in einem Blockbild (ähnlich wie ein Bodenprofil), dem so genannten Radargramm dargestellt. In einem solchen Blockbild können auch Wurzeln anhand ihrer Form als Hyperbeln ausgemacht werden. Die sicherste Unterscheidung von Wurzeln und anderen Objekten gelingt durch die dreidimensionale Erfassung einer Untersuchungsfläche. Hierbei werden mehrere Messungen in einem möglichst engmaschigen Raster rechtwinklig zueinander durchgeführt, so dass durch Interpolation ein dreidimensionales Abbild des Untergrundes an einem Baumstandort erzeugt wird. Darin können Wurzeln als vom Baum wegführende, sich vergabelnde Strukturen erkannt werden.  

 Abb. 1:Wurzelsondierung an einem alten Silberahorn am Berliner Landwehrkanal mittels Georadar
und Geoelektrik (links) und  2D-Radargramm der korrespondierenden Wurzelwerks (rechts)

Geoelektrik 
Mit Hilfe der Geoelektrik (Elektrische Bodenwiderstandstomographie) können anhand von elektrischen Leitfähigkeitskontrasten Rückschlüsse auf den Aufbau des Bodens getätigt werden, z.B. werden Objekte (auch Wurzeln) und bestimmte Bereiche im Boden abgegrenzt, deren elektrische Leitfähigkeit von der des umgebenden Substrats abweicht. Da eine Lokalisierung von Wurzeln nur bei entsprechenden elektrischen Leitfähigkeitskontrasten zur umgebenden Bodenmatrix möglich ist, spielen die Bodenverhältnisse eine wesentliche Rolle. Grobwurzeln haben im Vergleich zum Boden meist einen höheren elektrischen Widerstand und zeichnen sich vor allem in feuchten Böden als schlechter Leiter ab. In trockenen Böden verhält es sich umgekehrt. Hier weist die Bodenmatrix eher einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand als die Wurzeln auf. Im Rahmen der bildgebenden Auswertung lassen sich sowohl zweidimensionale elektrische Widerstandstomogramme für eine einzelne Messung als auch 3D-Tomogramme als Kombination aus linearen Einzelmessungen darstellen.

Abb. 2:  Sondierung einer Starkwurzel mittels Geoelektrik (links) und Überlagerung des 2D-Radargramms mit dem
2D-Widerstandstomogramm für den Wurzelraum des Silberahorns am Landwehrkanal in Berlin (rechts)