Kommunales Grün im Trockenstress – Standortentwicklung und Bewässerung

Die Bewässerung von Vegetationsflächen im kommunalen Grün gewinnt vor dem Hintergrund des Klimawandels zunehmend an Bedeutung. Während die jährliche Niederschlagsmenge in Deutschland voraussichtlich weitgehend konstant bleibt, verändert sich deren Verteilung: Häufigere Niederschläge im Winter stehen längeren Trockenperioden im Frühjahr und Sommer gegenüber.

Gleichzeitig führen steigende Temperaturen zu einer erhöhten Evapotranspiration und damit zu einem wachsenden Wasserbedarf während der Vegetationszeit. In der Folge wird der Bewässerungsbedarf von Grünflächen weiter zunehmen.

Obwohl Deutschland insgesamt über ausreichende Wasserressourcen verfügt, ist die Ressource Wasser regional und saisonal nicht unbegrenzt verfügbar. Ein effizienter und schonender Umgang mit Wasser wird daher zu einem entscheidenden Faktor für die nachhaltige Entwicklung von Vegetationsbeständen in öffentlichen und privaten Grünanlagen.

Wasserqualität

Die Qualität des Bewässerungswassers, also die Zusammensetzung und Konzentration der Wasserinhaltsstoffe, beeinflusst die Pflanzenernährung und damit Stressempfindlichkeit, Gesundheit und Aussehen der Pflanzen. Zudem wirkt sie sich auf bodenphysikalische Eigenschaften und die Funktionstüchtigkeit der Bewässerungstechnik aus.

Der pH-Wert des Bewässerungswassers sollte zwischen pH 5,5 und pH 7,5 liegen. Bei Über- oder Unterschreitungen kann es unter Umständen zu Mangelerscheinungen an den Pflanzen kommen.

Weitere aus pflanzenphysiologischer Sicht zu berücksichtigende Parameter sind die Carbonathärte, Gesamthärte sowie Nitrat-, Phosphat-, Magnesium-, Salz-, Natrium-, Chlorid- und Calciumgehalte, die sich je nach Pflanzenart unterschiedlich auswirken können.

Wasserhärte

Die Härte des Wassers wird im Wesentlichen durch Calcium- und Magnesiumsalze beeinflusst. Unter Anwesenheit von Luft können die Salze auskristallisieren und Leitungen, Düsen sowie Tropfrohre verstopfen.

Wasser mit hoher Carbonathärte (KH), also einem hohen Anteil an Magnesium- und Calciumbicarbonat, kann zu einem Anstieg des pH-Wertes im Substrat und in der Folge zur Festlegung von Eisen und Spurenelementen führen.

Die Ansprüche an die Carbonathärte sind je nach Pflanzenart unterschiedlich. Besonders Moorbeetpflanzen, Eichen, Rotbuchen und Esskastanien benötigen weiches Wasser.

• 0 bis 4 KH: sehr weiches Wasser
• 4 bis 8 KH: weiches Wasser
• 8 bis 12 KH: mittelhartes Wasser
• 12 bis 30 KH: hartes Wasser
• über 30 KH: sehr hartes Wasser

Salzgehalt

Der Gesamtsalzgehalt umfasst alle im Wasser gelösten Salze. Wird durch zu starke Düngung und die Verwendung salzhaltigen Gießwassers die Salzkonzentration in der Bodenlösung zu hoch und der osmotische Druck der Bodenlösung höher als der im Zellsaft der Pflanzen, wird die Wasseraufnahme der Pflanze behindert, und es kommt zu Wachstumsstockungen, Nekrosen und zum Welken der Pflanzen.

Besonders Natrium- und Chloridverbindungen schädigen die Pflanzen. Die Salzverträglichkeit ist je nach Pflanzenart unterschiedlich. Farne und Ericaceen zum Beispiel sind salzempfindlich, ebenso Keim- und Jungpflanzen.

In unserem humiden Klima werden überschüssige Salze über den Winter hinweg aus der durchwurzelten Bodenzone nur bedingt in tiefere Bodenschichten verlagert. Je höher die Wassermenge, die beregnet wird, desto größer ist die Salzanreicherung, besonders auf wasserundurchlässigeren Böden.

Im Boden sollte der Salzgehalt 3000 ppm (entspricht ungefähr einem EC-Wert von 3) nicht überschreiten. Im Gießwasser sollte er möglichst unter 0,5 EC liegen.

Zukunftsfähige Baumstandorte

Ein gut geplanter Standort kann besonders bei Stadtbäumen den Bewässerungsbedarf deutlich reduzieren, während ungünstige Bodenverhältnisse selbst bei regelmäßiger Bewässerung zu Stresssituationen führen können.

Insbesondere bei Neupflanzungen kann eine gute Planung die langfristige Entwicklung von Bäumen verbessern (FLL 2010). Entscheidend sind die Anlage der Baumgrube, das Bodensubstrat und der Aufbau des Bodenprofils. Technische Systeme ermöglichen zusätzlichen Wurzelraum und verbessern die Bedingungen in der Baumgrube.

Der Standort sollte die Ausbildung stabiler Stützwurzeln ermöglichen. Diese sorgen für Standfestigkeit und Verkehrssicherheit. Der Boden muss trotz Verdichtung durch Verkehr und Vibrationen gut durchlüftet bleiben (ausreichendes Porenvolumen) und ausreichend Wasser speichern können (Wasserspeicherkapazität).

Das gelingt vor allem durch drei Maßnahmen:

• mehr Wurzelraum in die Tiefe
• ein geeignetes Baumsubstrat mit stabilem Aufbau sowie ausgeglichenem Wasser- und Lufthaushalt
• keine Kapillarbrüche an Wand und Sohle der Baumgrube

Ist der Boden geeignet, reicht ein Pflanzloch mit mindestens dem 1,5-fachen Durchmesser des Wurzelwerks oder Ballens aus. Verfestigungen der Pflanzlochwände und -sohlen sind zu beseitigen (DIN 18916), Kapillarbrüche sind zu vermeiden.

Bei ungeeigneten Böden oder bei überbaubaren Pflanzgruben – etwa im Straßenraum – gelten Mindestanforderungen (Bauweise Typ 2 nach FLL). Die offene oder wasserdurchlässige Fläche muss mindestens 6 m² groß sein. Der durchwurzelbare Raum sollte eine Grundfläche von mindestens 16 m² haben. Die Pflanzgruben müssen mindestens 12 m³ groß sein (DIN 18916).

Die Baumgrube muss mindestens 1,5 m tief sein (FLL 2010). Je nach Begrünungsziel und Verwendung sind größere Dimensionen sinnvoll.

Wenn der verfügbare Raum auch durch andere Nutzungen beansprucht werden soll und für den Baum nicht ausreicht, sollte besser keine Pflanzung erfolgen.

Baumsubstrate

Nach der Planung von Baumgruben und Wurzelraumdimensionen spielt auch die Qualität des verwendeten Substrats eine entscheidende Rolle für die Standortentwicklung.

Baumsubstrate werden im innerstädtischen Bereich eingesetzt, wenn der anstehende Boden ungeeignet ist. Grundlage für Planung, Auswahl und Einbau sind die Vorgaben des FLL-Regelwerks „Empfehlungen für Baumpflanzungen, Teil 2“.

Dabei sind insbesondere folgende Eigenschaften relevant:

Physikalische Eigenschaften

• hohes Porenvolumen, also hohe Luftkapazität
• mittlere Wasserspeicherfähigkeit
• Einbausetzungsverluste
  • statischer Einbau: 20 Vol.-%
  • dynamischer Einbau in der Praxis: 30–40 Vol.-%, nicht FLL-konform

Chemische Eigenschaften

• Puffervermögen: Bims gut, Lava mittel, Schlacke schlecht
• Nährstoffspeicherfähigkeit
• pH-Wert: 6,0 bis 7,5

Bewässerungstechniken

Durch den Klimawandel verlagern sich die Niederschläge zunehmend in die Wintermonate. Im Frühjahr hingegen treten regional immer häufiger Trockenphasen von vier bis sechs Wochen auf.

Neugepflanzte Bäume sollten daher nicht nur bis zum dritten, sondern bis zum fünften und bei Bedarf bis zum siebten Standjahr zusätzlich bewässert werden.

Nach dem Verfüllen des Pflanzlochs oder der Pflanzgrube muss durchdringend gewässert werden. Nur so entsteht ein guter Bodenschluss zwischen Ballen, Wurzeln und Boden beziehungsweise Substrat.

Die Wassermenge sollte an Pflanzlochgröße und Bodenart angepasst werden. Ungemulchte Flächen sind vor dem Wässern vorsichtig zu lockern.

Neugepflanzte Bäume benötigen regelmäßige Bewässerungsgänge. Unabhängig von den natürlichen Niederschlägen sollten sie im ersten Standjahr von April bis September zweimal monatlich durchdringend gewässert werden.

Für Hochstämme bis etwa 25 cm Stammumfang gelten 75 bis 100 Liter Wasser je Bewässerungsgang als Richtwert. Bei Bedarf sollte die Wassermenge in mehreren Gaben ausgebracht werden.

Damit die Bewässerung wirksam ist, sollten einige Punkte beachtet werden:

• Die nach der Pflanzung angelegten Gießränder sollten mindestens 10 cm hoch sein.
• Sie können aus Erdreich, recyceltem Kunststoff oder Kokos bestehen. Gießränder aus Mulchmaterialien sind ungeeignet, da sie wasserdurchlässig sind.
• Der Innendurchmesser des Gießrandes sollte dem äußeren Rand des Wurzelballens entsprechen. Eine organische oder mineralische Mulchauflage innerhalb der Gießmulde schützt den Boden vor schnellem Austrocknen und verhindert Verschlämmung.
• In den ersten Jahren nach der Pflanzung sollte die Gießmulde schrittweise vergrößert werden. Dadurch wachsen die Wurzeln besser in den umgebenden Boden ein.

Für die Bewässerung von Junggehölzen haben sich neben automatischen Systemen sowie Gießwagen und Schlauch auch Bewässerungssäcke bewährt. Die mit Wasser gefüllten Säcke geben das Wasser über eine perforierte Bodenwandung langsam und gleichmäßig an den Boden oder das Substrat ab. Oberflächliche Abflüsse lassen sich so weitgehend vermeiden. Nach der Entleerung können die Säcke eingesammelt oder bis zum nächsten Bewässerungsgang am Gehölz belassen werden.

Häufig unterschätzt wird der Wasserstress durch Unterpflanzungen oder dicht bewachsene Baumscheiben. Der bekannte Gärtnerspruch „Der Rasen ist das Leichentuch des Baumes“ gilt noch immer.

Blau-grüne Infrastruktur: Regenwassermanagement und Schwammstadt

Baumstandorte können Regenwasser im Boden aufnehmen und speichern. Neben ihrer Funktion als Grünstruktur übernehmen sie so Aufgaben im Wasserhaushalt und tragen zur Kühlung der Umgebung bei.

Damit Bäume mehr Wasser aufnehmen und zurückhalten können, werden die Wurzelräume größer angelegt.

Mit Baumrigolen (GALK e. V.: überflutungstolerante Bäume) kann Regenwasser gezielt in den Boden geleitet, gespeichert und vor Ort im Wasserhaushalt genutzt werden.

Diese Ansätze sind in der Praxis noch nicht flächendeckend etabliert. Sie bieten jedoch eine Möglichkeit, Stadtbäume besser in die Regenwasserbewirtschaftung und Klimaanpassung einzubinden.

Das Schwammstadt-Prinzip

Wichtige Bausteine

• Nutzung des natürlichen Niederschlags durch Rückhaltung, Speicherung und Versickerung
• Einsatz von Vegetation zur Klima- und Temperaturregulierung

Maßnahmen

• Entsiegelung befestigter Flächen und Vermeidung von Neuversiegelung
• Verwendung wasserdurchlässiger Belagsarten
• Verwendung wasseraufnahmefähiger Befestigungen
• Vermeidung technischer Entwässerungssysteme
• Regenwassersammlung
• Vergrößerung beziehungsweise Schaffung von Rückhaltevolumina
• Steigerung der Menge und Qualität von Vegetationsstrukturen

Neue nachhaltige Wasserspeicher

Ergänzend zu baulichen Maßnahmen können Materialien zur Wasserspeicherung im Boden zum Einsatz kommen.

Hydrogele

Hydrogele verbessern die Wasserspeicherfähigkeit des Bodens. Sie können große Mengen Wasser aufnehmen und im Boden verfügbar halten. Ihr Aufnahmevermögen liegt etwa beim Zehn- bis Fünfzehnfachen des Eigenvolumens. Viele Produkte sind biologisch abbaubar und enthalten Mykorrhiza-Pilze.

Textile Wasserspeichersysteme

Textile Vliesstoffe nehmen Wasser an der Oberfläche auf und verteilen es im Boden. Sie leiten es direkt in den Wurzelbereich weiter und reduzieren Verdunstungsverluste.

Ein Kilogramm Material kann etwa zehn Liter Wasser speichern. Gleichzeitig verbessern sie die Durchlüftung des Bodens und verringern Verdichtungen.

Fazit

Der technische und finanzielle Aufwand für die Pflege von Stadtgrün wird weiter steigen. Gleichzeitig werden automatische Bewässerungssysteme wichtiger.

Bei Neupflanzungen kommt es vor allem auf folgende Punkte an:

• Auswahl hitze-, trocken- und nässeresistenter Stadtbaumarten (GALK e. V.)
• Auswahl eines geeigneten Baumstandortes und -substrates mit guter Wasserspeicherfähigkeit
• Auswahl salzwasserresistenter beziehungsweise -verträglicher Baumarten

Wichtig ist außerdem, die Bodenstruktur so zu erhalten, dass Wasser versickern und Luft in den Boden gelangen kann. Nur so bleibt der Standort langfristig funktionsfähig (Einhaltung der gesetzlichen Bodenschutzkriterien).

Bei bestehenden Stadtbäumen geht es vor allem darum, die Standortbedingungen zu erhalten und – soweit möglich – zu verbessern. Entscheidend ist, dass der Boden Wasser und Luft speichern kann und die Bäume ausreichend versorgt bleiben.

Bei Fragen unterstützt Sie die Hessische Gartenakademie gern.